caxapa.ru :: Постановка задачи не понятна. А это ключ к ответу. Оцифровать что? Амплитуду пиков? Или вычислить форму огибающей? Аналоговой схемой или в цифровом виде контроллером, программно? При чём здесь оверсэмплинг? Результат-то в каком виде нужен???

fk0, легенда (15.01.2021 12:31, просмотров: 311) ответил _ctac_ на Нужен совет, как правильно оцифровать сигнал с фотоприемника, который измеряет поглощение света от модулированного источника излучения:

Постановка задачи не понятна. А это ключ к ответу. Оцифровать что? Амплитуду пиков? Или вычислить форму огибающей? Аналоговой схемой или в цифровом виде контроллером, программно? При чём здесь оверсэмплинг? Результат-то в каком виде нужен???

Проще измерить амплитуду импульсов и математически обсчитать для получения формы огибающей, если нужна она. Но опять же в каком виде нужна? Мгновенные значения амплитуды импульсов сами по себе уже кодируют в себе огибающую с периодом дискретизации в 20мс. Т.е. в принципе это уже ответ. Если нужна интерполяция, она же передискретизация на более высокую частоту (чтоб получить плавный график, как на картинке, а не набор отсчётов), то это делается классическими методами: начиная с интерполяции кубическими сплайнами, путём zero-stuffing'а с повышением частоты дискретизации на порядок-два выше результирующей, последующей фильтрацией и децимацией (вот на картинке zero stuffing как есть изображён).

Аналоговой схемой такую задачу решить, наверное, аналогично же: восстановив импульс и потом отфильтровать полученный сигнал.

Чтоб измерить амплитуду импульса можно провести по ~сотне-тысяче измерений на полке импульса и усредний, выбрать медиану или что-то ещё...

Вопрос как понять, где импульс. Ведь минимального порога может не быть. Тут нет решения тогда. Если порог есть, то всё достаточно очевидно (от срабатывания триггера до истечения заданной 1мс, ну отступить по краям немного и в середине измерять).

[ZX]

Ответить

- Хочу получить последовательность отсчетов, которые описывают огибающую и выполняют условия Котельникова/Найквиста. _ctac_(73 знак., 15.01.2021 12:55)
  - Я целый день смотрю на эту тему и ничего не понимаю: если по условию задачи в сигнале НЕТ ИНФОРМАЦИИ В СПЕКТРЕ ВЫШЕ 25Гц, то что там фильтровать собрались? Почему это проблема? Отрезать кусок спектра -- невозможная проблема? - fk0(16.01.2021 02:45)
    - Кусок спектра, который нужно оставить - 0...15 Гц. Но это по СИГНАЛУ ОГИБАЮЩЕЙ, а не по сигналу в канале. То есть, мало того, что аналоговый фильтр по входу с параметрами цифрового так себе задача, так еще и от модулированного импульсами сигнала ничего не останется.... ;) - my504(16.01.2021 08:10)
  - По-моему, если известна форма и положение импульсов, будет полезно перед фильтром огибающей отбрасывать (занулять?) отсчёты в паузах между импульсами, вне зависимости от того, зарегистрированы импульсы фотоприёмником или нет. Приближение к оптимальной фильтрации. - Nikolay_Po(15.01.2021 19:33)
    - +1. Единственная здравая мысль во всём топике.. :) - Xaoc(16.01.2021 08:25, )
      - Почему не дополнять до ступенчатой формы последним правильным значением? У нас же сигнал "есть", просто мы его не видим. Но в таком случае нули будут дальше от огибающей, чем уровень последнего импульса. - teap0t(16.01.2021 09:37)
        
        А кто сказал, что последнее значение в 1 мс импульсе является "правильным"??? Что если это был выброс шума? Тогда это ошибочное значение будет многократно "размножено" на весь 20 мс интервал и исказит всё измерение.. Очевидно, же! :) - Xaoc(16.01.2021 09:56, )
        
        Ну, с другой стороны, можно сначала обработать вершины импульсов, например, медианным фильтром, взяв "робастное" значение. И уже это, надёжное, значение превратить в ступеньку. В сигнале до фильера будет больше энергии, ниже требования к шагу квантования фильтра. Но кто-то писал, что ступенька даст НЧ-шум квантования во времени, в том числе и в полосе сигнала, если я правильно понял. Поэтому на практике видел, что просто зануляли отсчёты в незначащие интервалы, точно как Nikolay_Po(32 знак., 16.01.2021 10:02)
        
        Новой информации это продолженное последнее значение в себе не содержит, а значит для измерения оно не нужно. Нужно взять от измеряемой величины только содержательную часть, а всё остальное нужно отбросить. - Xaoc(16.01.2021 10:05, )
        
        Т.е. исходно имеем "децимированные" значения. Заполняя пустые промежутки даже правильными соседними значениями, мы не восстанавливаем информацию, а лишь придумываем её. А придумывание нуля ничем не хуже придумывания иной величины. Так? - teap0t(16.01.2021 11:42)
        
        Спасибо, ясно. - Nikolay_Po(16.01.2021 10:10)
      - Только она мало что решает. Я ниже привел возможно верную модель... - my504(16.01.2021 09:10)
        
        Это вам так КАЖЕТСЯ, что это верная модель. :) Пока нет математического доказательства, что это верная модель, можно фантазировать как угодно. Где вычисление информационной матрицы Фишера для вашей модели? :) - Xaoc(16.01.2021 09:59, )
        
        А я и не утверждал, что она верная. Я это ПРЕДПОЛОЖИЛ. Чтобы узнать точно, автору следует описать не выходную задачу, а процесс формирования исходного сигнала. Вопрос верности модели - это не матрица Фишера, а место генерации помех в этой модели. И нужно еще выяснить, является ли помеха шумом. Есть смутное подозрение, что нет... - my504(16.01.2021 10:17)
        
        Автору нужно просто рассказать, какую вундервафлю он изобретает. Но почему-то здесь это не принято. Наверное, комиссар с наганом рядом стоит. - SciFi(16.01.2021 10:18)
        
        Видимо, в сотый раз пытается изобрести синхронный детектор :) - Xaoc(16.01.2021 10:32, , ссылка)
        
        Вполне возможно, только тогда непонятно зачем выбрана скважность модуляции 20? Ну и модулировал бы частотой 500 Гц, привязав ее фазу к сети... - my504(16.01.2021 11:05)
        
        Накачка не успевает :) - Nikolay_Po(16.01.2021 11:31)
        
        Так не бывает. Если накачка успевает за 1 мс, значит она успеет и за период в 2 мс. Спектр будет отличаться только уровнем четных гармоник. - my504(16.01.2021 11:36)
        
        Имеется ввиду накопить энергии для очередного импульса чаще не получается, КМК. - Nikolay_Po(16.01.2021 15:19)
        
        Не срастается. У автора накачка синхронна с сетью. Значит устройство не автономно. - my504(16.01.2021 15:24)
        
        Допустим, там стоит конденсатор, который через диод от сети заряжается, а потом на источник импульса света разряжается. Чтобы переделать на другую частоту, придётся заменить простую схему на преобразователь с ключом. Но всё лишь домыслы. Начавшему тему уже много информации дали и много полезных вопросов задали. Будет возможность - он переделает. Не будет - будет работать с тем, что есть. - Nikolay_Po(16.01.2021 15:36)

Средства и методы разработки