Что может вызвать такого рода амплитудные помехи при записи моего АЦП?

9

Я использую 12-битный 6,4 МГц АЦП для записи показаний датчика.

Это ультразвуковая допплеровская система. ЦАП используется для генерации частоты передачи, эта частота отражается от движущейся цели и принимается ультразвуковым датчиком.

В моей тестовой среде амплитуда этого чтения довольно постоянна во времени: test_rig

Однако, когда датчик установлен на месте, я вижу странные помехи типа амплитудной модуляции:

буровая установка

Я знаком с помехами, когда дополнительные частоты принимаются / мешают записи, однако я не знаю, что вызывает это, где амплитуда, кажется, выпадает в точках.

Я даже не уверен, как это называется, у него есть имя? и, что еще более важно, что вызвало бы такое поведение?


Больше информации:

Больше результатов с БПФ:FFTs

Это не дисплей артефакт. Увеличено на одном из «пересечений нуля»:

масштаб изображения

Я даже воспроизвел это в Matlab, смешав данные АЦП с синусоидой 200 Гц.воспроизведенный

Вершина каждого из двух пиков FFT имеет два отдельных максимума частоты вместо одного.

stanri
источник
4
Расскажите нам все о своей функции передачи фильтра сглаживания.
Спехро Пефхани
2
Расскажите нам все о фактической настройке, типе используемого датчика, сигнале, который он выводит (первый график в основном ничего не говорит мне), типе проводов, которые вы используете. Вы не раскрыли много важной информации, поэтому мы можем только догадываться.
Bimpelrekkie
4
Вы пытались увеличить масштаб? это похоже на артефакт отображения псевдонимов. Кроме того, мы не знаем, что делает ваше оборудование, поэтому мы не можем указать, что оно делает неправильно.
PlasmaHH
1
Никто не утверждал, что это была проблема показа! Я согласен, мое первое предположение, что ваша система наблюдает за псевдонимами. Какой у вас аналоговый фильтр сглаживания?
Маркус Мюллер
5
ах! Многолучевости. Вы видите возвращение от 2 или более объектов, дрейфующих в фазу или из фазы. Труба имеет это. Это реально, и с чем-то вам придется иметь дело. Multipath - это радиочастотный термин для него, но у радара / сонара могут быть другие термины. Оптические люди называют это (конструктивным / деструктивным) вмешательством; помните эксперимент Янгса Слита?
Брайан Драммонд

Ответы:

9

Это не очень подробный ответ.

Это выглядит так , как будто вы получаете множественные эха - сигналы от вашей цели, где фазы между эхом являются медленно меняющейся. Иногда они отменяют друг друга, иногда нет.

Трудно сказать, почему это происходит в реальной установке, но не в вашей тестовой настройке. Возможно, ваша тестовая установка не точно отражает реальную ситуацию.

Я думаю, вам нужно добавить еще больше информации о вашей цели (что вы измеряете, на каких скоростях она движется), если вам нужно больше идей.

труба
источник
Есть имя для этого? «многократное эхо от вашей цели» или название для обозначения такого явления? Я понятия не имею, что искать в Google Gologar, и было бы здорово увидеть, как другие люди решают эту проблему.
Станри
@stanri Я должен признать, что я ничего не знаю о доплеровских системах, но такая же проблема типична для «нормальных» аудио настроек, где у вас есть эхо, мешающее прямым сигналам, что вызывает неравномерную частотную характеристику.
труба
1
@BrianDrummond упомянул многолучевое распространение, и я думаю, что он прав.
Станри
3
Версия RF Fading: en.wikipedia.org/wiki/Fading
stanri
7

Убедившись, что это проблема многолучевого распространения (или затухания, или помех), возникает вопрос: как двигаться дальше?

Один из подходов, возможно, стоит смоделировать в Matlab: второй приемник, расположенный на 0,25 длины волны позади первого, смоделируйте его как дополнительную задержку для второго приемника и нанесите на график два полученных выхода, помеченных (произвольно) Sin и Cos.

Амплитуда теперь равна sqrt (Sin ^ 2 + Cos ^ 2) с использованием хорошо известного соотношения Sin ^ 2 + Cos ^ 2 = 1, и это должно давать постоянную амплитуду, по крайней мере, для простого случая.

Если вы работаете в двух измерениях, а не в трех, скажем, все отражатели находятся в горизонтальной плоскости, вы можете жить только с одним датчиком с задержкой выше или ниже основного.

Но в остальном физически вам могут понадобиться два или более запаздывающих приемника по обе стороны от основного, чтобы справиться с неосевыми отражателями (и я не хочу думать о том, как вы объедините их выходы - за этим стоит целая тема , называется формирование луча) но это только начало.

Брайан Драммонд
источник
2
Эта проблема не подходит вам? Мой клиент отчаянно пытается найти решение и ищет консультанта, чтобы помочь. Это не совсем моя область знаний.
станри
давай поговорим ... сейчас в моем профиле должен быть адрес электронной почты
Брайан Драммонд
Понял. Письмо отправлено.
станри