hallo, ich möchte mir ein Laser Doppler vibrometer bauen, da ich kaum Efahrung mit "signal processing" bzw fm demodulation habe möchte ich hier im Rat fragen zu demodulieren gilt ers ein fm signal mit folgenden Parametern: sin(w_0*t+(w_d/w_m)*cos(w_m*t)) w_0 = trägerfrequenz 40mhz (bis auf 2*pi) w_m = im Khz Bereich w_d = dopllerfrequenz bei 10m/s --> ca 30 mhz (bis auf 2*pi) w_d/w_m =modulations index das sollte soweit ich das richtig vestanden habe eine Bandbreite von ca 60 mhz geben (carlson Formel). Da ich ein Neuling auf diesem Gebiet bin, weiß ich nicht genau mit welchen komponenten man so einen Demodulator realisiert, entweder mit einem I/q mischer. ( habe keinen gefunden mit den richtigen Spezifikationen ), oder einem PLL Demodulator (ebenfals keinen in diesem bereich gefunden). Würde mich über Lösungsvorschläge freuen, oder auch nur Quelllen in denen ich mich dazu informieren kann. MFG Nico
Eventuell einen altmodischen Ratiodetektor mit zwei Dioden und einer Spule mit Mittelanzapfung?
ich glaube nicht das ein Ratiodetektor mit einer brandbreite von, fc=40mhz +- 30 mhz (10mhz-70mhz)realisierbar ist, oder irre ich mich ?
Der Ratiodetektor kommt normalerweise hinter die ZF und hat eigentlich mit der Höhe der Sendefrequenz nichts zu tun. Und wenn doch, dann kannst du bei 60 MHz Trägerfrequenz sowieso nur ein Nutzsignal von max. 30 MHz übertragen. Nico K. schrieb: > ich möchte mir ein Laser Doppler vibrometer bauen Ach soo, das sehe ich jetzt erst, dann bin ich ab hier raus. :/
Ich vermute mal es sind 40MHz nicht mHz :D Zufällig eine Trägerfrequenz der Polytec LDVs... Wenn eine kleinere Bandbreite reicht, hab ich schon erfolgreich mit 'nem RTL-DVBT-Stick gesampled und dann per Software demoduliert :). Steht denn die Optik schon?
Henrik V. schrieb: > Ich vermute mal es sind 40MHz nicht mHz :D Ja danke, blöder fehler Henrik V. schrieb: > Steht denn die Optik schon? die optik steht soweit (Mach-Zehnder-Interferometer) und die 40Mhz enstehen durch eine standart Bragg-Zelle (Frequenz-schiber). Henrik V. schrieb: > Wenn eine kleinere Bandbreite reicht, hab ich schon erfolgreich mit 'nem > RTL-DVBT-Stick gesampled und dann per Software demoduliert :). ein DVBT stick hat nach kurzer google recherche einen anderen Frequenz Bereich, oder irre ich mich
Es gibt zu RTL-Sticks auch Aufwärtsmischer, dann funktionieren die auch auf niederen Frequenzen. http://www.gunthard-kraus.de/Vortrag_Weinheim/ELF-Empfang.pdf ab 10 Hz Aber die Dopplerfrequenz von 30 MHz verstehe ich nicht, das ist ja fast die Trägerfrequenz. Und wenn w_m gegen Null geht, steigt die Modulationsamplitude ins unendliche. Jedenfalls muss der Demodulator nur die kHz Frequenzhub können, keine MHz.
Christoph K. schrieb: > Aber die Dopplerfrequenz von 30 MHz verstehe ich nicht ich versuch das mal kurz zu erleutern, man hat 2 strahlen die man überlagert, der eine Strahl hat eine 40 Mhz höhere frequenz, dadurch kommt es zu einer konstanten schwebungsfrequenz, die hier die träger frequenz ist. wenn der messstrahl auf ein bewegtes objekt trifft kommt es zum dopller effect---> die frequenz ändert sich... Bsp : 10m/s ca 30 Mhz verschiebung, jehe nach Richtung habe ich dann +/- 30 Mhz das Proplem ist das ich dadurch eine sehr große bandbreite bekomme. w_m ist die Schwingungsfrequenz des zu messenden Objekts, wenn sie gegen Null geht habe ich natürlich nur noch die Trägerfrequenz.(w_m--->0 = v--->0 = W_d--->0) Das eigendliche proplem ist ein FM demod zu finden der 40 MHZ Trägerfrequenz mit einer großen Bandbreite hin bekommt. Der AD8333 besitz z.b. 0-50 Mhz damit hätte ich eine zu kleine Bandbreite. (http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/AD8333.pdf) eine Lösung mit einem PLL demod habe ich nicht gefunden ich weiß auch nicht ob so ein IC mit einem so großen Band zurecht kommt
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Bearbeitet durch User
NE568 war ein PLL-Chip. mit dem man auch FM demodulieren konnte. Es gab mal eine Schaltung für Satellitenempfänger für eine ZF von 70 MHz. Hersteller Philips, heute NXP. Aber die kennen ihn nicht mehr, Datenblätter gibts noch im Web.
Nun, wir verwenden eine schnelle Samplerkarte (200MHz), Direktsampling und machen die Demodulation dann in Software. (NI-PXI5124, je nach eingebauten Speicher ~10k€+x). Schick wäre so eine 500MHz oder 1GHz Samplerkarte mit FPGA für Demod und Decimation. Meist möchte man ja synchron zum Weg auch noch andere Größen messen oder ausgeben, dann ist so ein PXI System auch nett :) ... und schwubst stellt man sich einen sehr netten Sportwagen ins Labor. Bei bestimmten DVBT-Sticks kann man den Treiber ändern, der eingebaute Empfänger/Mischer geht dann je nach Stick bis etwa 20MHz runter. Du hast 40MHz Trägerfrequenz, für 2Mhz Bandbreite ist man mit ~15€ dabei :) Würde ich auf jeden Fall mal mit spielen! Der redpitaya mach 125MHz , damit sind dann etwa 20MHz Bandbreite drin (ohne Mischer) bei 200-250€ .. und durch die SDR Scene tauchen immer wieder nette und preiswerte Boards auf. Der LimeSDR (299€) ?? Wie lange wird denn gemessen? Sonst reicht ja ggf ein DSO. Ich beschreibe das Ausgangssignal ja gerne so:
mit x als (Mess) Weg und
Gruß Henrik
Nico K. schrieb: > ich glaube nicht das ein Ratiodetektor mit einer brandbreite von, > fc=40mhz +- 30 mhz (10mhz-70mhz)realisierbar ist, oder irre ich mich ? Nee, sowas geht - wenn überhaupt - anders. Aber einfacher wird's dadurch erst recht nicht. Ich skizziere dir mal was: 1. I/Q-Mischer von 40 MHz auf Null, dort digitalisieren. 2. aus I und Q (die ja kartesische Koordinaten sind) per CORDIC Polarkoordinaten machen, also L und Phi 3. Die Differenz zwischen vorherigem Phi und aktuellem Phi ist nun die Summe aus der FM und der statischen Ablage deines Signales zum LO. Also ist da ein Hochpaß angesagt, um den Gleichanteil wegzuschneiden. Du hast aber ein elendes Problem, nämlich die erheblichen Unterschiede in den Differenzen der Phasenwinkel, verursacht durch die riesige Bandbreite relativ zur Mittenfrequenz. Mit der obigen Methode kann man Präzision machen, aber eben nur dann, wenn die Differenz in Phi von Sample zu Sample so klein ist, daß sie noch deutlich kleiner ist als ein Halbkreis, denn sonst schnappt der Algorithmus über aufgrund Verletzung des Abtasttheorems. Bei 70 MHz veranschlage ich mal einen zweikanaligen ADC mit 200 MHz Samplerate. So. Das Ganze kannst du vermutlich nur in einem FPGA machen, denn mit einem Signalprozessor wirst du wohl nicht zurechtkommen. Und richtig teuer wird's auch. Es gibt ne poplige analoge Alternative: Du mißt tatsächlich die Periodendauer jeder Signalwelle. Das geht per Zeit-zu-Impulshöhe-Konverter, von dem du jedoch 2 Stück brauchst. Immer wenn der eine grad beim Messen ist, digitalisierst du den anderen und setzt ihn dann zurück. Dann brauchst du ja beim ADC NUR so etwa 100..120 MSPS. W.S.
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