Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik FFT statt Bandpass


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von nooby (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo zusammen.

Ich habe mich nun, zugegeben ziemlich oberflächlich, in die Thematik 
FFT eingelesen.

Nun stellt sich mir die Frage, ob es möglich wäre, die 
Ultraschallentfernungsmessung damit zu  optimieren.

Idee:
1) man nehme einen "breitbandigen" Ultraschall Transducer (bspw. 40kHz)
2) sende einen Chirp von (keine Ahnung was möglich ist) 2kHz (also 39kHz 
- 41kHz)
3) die Dauer des Chirps könnte annähernd die Laufzeit der maximal zu 
detektierenden Entfernung entsprechen (somit nahezu lückenlos)
4) ein separater Empfänger gibt das verstärkte Signal auf einen ADC
5) FFT der Daten gibt zu bestimmter Zeit (bei gegebener Refelexion) die 
Signalstärke der jeweiligen Frequenz
6) Berechnung der Entfernung aus Empfangs- und Sendezeitpunkt der 
jeweiligen Frequenz

Wäre das prinzipiell möglich?

von solala (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
nooby schrieb:
> Wäre das prinzipiell möglich?

Bestimmt, aber warum sollte das besser sein?

von Kurt B. (kurt-b)


Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
nooby schrieb:

> Ich habe mich nun, zugegeben ziemlich oberflächlich, in die Thematik
> FFT eingelesen.
>
> Nun stellt sich mir die Frage, ob es möglich wäre, die
> Ultraschallentfernungsmessung damit zu  optimieren.
>
>
> Wäre das prinzipiell möglich?

Die FFT macht erstmal nichts anderes als ein Resonanzkörper (RC oder LC) 
den du als Filter benutzt.
Die FFT ist halt schneller und kann stetig in ihrem Verhalten 
verändert/angepasst werden.
Das könnte ev. was bringen wenn das Echosignal(e) auf verschiedene 
Kriterien hin untersucht wird. (mehrmals durch die FFT durchlaufen 
lassen und dabei erkennbare Störungen/Reflektionen usw. schrittweise 
rausrechnen.)

Also ich könnte mir schon vorstellen das da was zu holen ist.


 Kurt

von Lurchi (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mit der reinen FFT bekommt man zwar eine Aufteilung nach Frequenzen, 
dafür geht aber die Zeitachse verloren. D.h. man müsste es schon etwas 
anders anstellen. Möglich ist etwa die Korrelationsfunktion für 
verschiedenen Zeitversatz zu berechnen. Numerisch kann man das z.B. mit 
Hilfe der FFT machen. Dabei kann man ggf. auch gleich eine 
Filterfunktion integrieren, etwa um Frequenzen weit außerhalb zu 
unterdrücken.

Bei der Messung hat man aber auch immer noch das Verhalten der 
Transducer (senden und empfangen) mit drin. Auch die geben beim 
Einschwingen eine Verzögerung / Laufzeit.

Die Numerische Auswertung kann schon ein paar kleine Vorteile gegenüber 
der einfachen analogen Laufzeitmessung haben. Es ist aber schon ein 
deutlicher Aufwand.

Die üblichen 40 kHz Transducer sind eher schmalbandig. Entsprechend wird 
man da nicht unbedingt wirkliche chirps mit wirklich durchlaufender 
Frequenz drüber schicken können. Das könnte ggf. auf eher normale Pulse 
mit fester Frequenz hinauslaufen, aber ggf. nacheinander Pulse mit 
leicht verschiedener Frequenz.

von Wolfgang (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
nooby schrieb:
> 1) man nehme einen "breitbandigen" Ultraschall Transducer (bspw. 40kHz)

Ist dir der Unterschied zwischen Bandbreite und Mittenfrequenz ein 
Begriff?
Der Quotient wird übrigens als Güte bezeichnet.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.