Hallo,
vielleicht ist das ein bisschen wie eine Fantasie, aber ich möchte hier
mal fragen, ob ein Filter mit den Anforderungen überhaupt realisierbar
ist:
- Anwendungsgebiet wären Teilentladungsmessungen mit UHF-Sensoren. Bei
diesen Messungen werden auch sehr viele Störfrequenzen (z.B. GSM) mit
erfasst. Man möchte also nach einer Nullmessung die in der Umgebung
auftretenden Störfrequenzen mit +-5MHz filtern.
- Die Sensoren erfassen Frequenzen bis 1GHz, es ist also eine
Abtastfrequenz von mind. 2GHz nötig.
- Die Rechenleistung sollte entsprechend hoch sein.
- Evtl. müssen 20ms-Daten zwischengespeichert werden.
Ich hab an FPGA oder DSP für die Realisierung der Filterfunktion
gedacht.
Bitte, um irgendwelche Hinweise, ob und wie diese Anwendung (überhaupt)
realisierbar ist.
Danke!
1 GHz Bandbreite ist schon heftig. Das können gute digitale Oszilloskope
(> 10k Euro), aber Echtzeitfilterung ist da nicht möglich, und 20 ms (40
Mpts) zu speichern wird nochmal sehr viel teurer. Kannst du das Signal
nicht runtermischen, oder interessierst du dich wirklich für den
gesamten Bereich von 0-1 Ghz?
>Kannst du das Signal>nicht runtermischen, oder interessierst du dich wirklich für den>gesamten Bereich von 0-1 Ghz?
Was meinst eigentlich mit runtermischen?
Na, man muss schauen, was die Spiegelfrequenz so macht. Ein 5MHz breites
Filter ist einfacher weiter unten. zB bei 100Mhz. Du solltest das Alles
vergessen, solange Dir soviel Basiswissen fehlt.
Hallo (Gast),
> Was meinst eigentlich mit runtermischen?
das Mischen entspricht einer Multiplikation von LO-Signal (variabler
Oszillator) und Eingangssignal.
Dabei entstehen die Summen- und Differenzfrequenzen von Eingangssiganal
und Oszilator (LO).
Eine dieser Frequenzen wird dann ausgewertet (durch Filterung).
Beispiel:
Oszilator = 400 MHz
Eingangssiganal = 500 MHz
Summe nach Mischung: 900 MHz
Differenz nach Mischung: 100 MHz
Annahme: Die Differenzfrequenz wird ausgewertet (bzw. digitalisiert).
Dann lässt man das Signal nach der Mischung durch einen Tiefpass laufen.
(-> siehe Superhet)
Zur eigentlichen Frage:
> in wie weit wird das Signal verfälscht, wenn man es "runtermischt"?
Signalverfälschungen treten im Wesentlichen auf durch:
- Begrenzter Dynamikbereich des Mischers (Mischprodukte -> siehe IP,
IPM, Intermodulation)
- Begrenzte Linearität des Mischers und Verstärker im Signalweg
(Amplitudenfehler)
- Phasenfehler im Mischer und insbesondere in Filtern (z.B. im
Tiefpasfilter im obigen simplen Beispiel)
- Weitere Mischprodukte durch spektrale Unreinheiten des Ozillators
Wirklich realistisch wäre die Bearbeitung des genannten Frequenzbereichs
nur mit der Kombination aus analoger HF-Technik und Digitaltechnik
(siehe dazu auch den Thread 'Extrem steiler Bandpass auf DSP-Basis?'):
1) Superhetprinzip mit Mischung auf eine niedrige Frequenz zur digitalen
Signalaufbereitung
2) Quadraturmischung und digitale Signalverarbeitung im Basisband
(Quatraturdemodulation)
3) Kombination aus 1) und 2)
Insgesamt sind Deine Anforderungen alles andere als trivial:
- Maximale Frequenz = 1 Ghz: Rein digitale Lösungen sind wohl nicht
bezahlbar und erfordern einen hohen messtechnischen Aufwand
- Frequenzbereich über 2 Oktaven (200 MHz - 1 Ghz): Die analoge
HF-Technik wird anspruchsvoll
Deine Anforderung:
> Man möchte also nach einer Nullmessung die in der Umgebung> auftretenden Störfrequenzen mit +-5MHz filtern.
- Man kaufe einen Empfänger mit relativ guten Eigenschaften und
breitbandigen ZF-Ausgang
(-> siehe z.B. Herstellter 'AOR' im semiprofessionellen bis
professionellen Bereich, WIN-Radio oder RS-Meßempfänger, z.B. aus
Surplus)
- Mischen der ZF (z.B. 10,7 Mhz) auf eine niedrige Frequenz
- Aufbereitung mit DSP/Rechner
Viel Info (hoffe ich zumindest) - aber eben auch hohe Anforderungen...
Gruß
Nils
Warum nicht eine Unterabtastung benutzen ? Es gehen zwar ein paar dB
verloren, aber immer noch ganz ordentlich. Ich hab das mal mit nem
Wandler von AD probiert, der ging mit 60MHz abgetastet locker bis ca. 1
GHz.
also wenn ich mich recht entsinne willst du sowas wie einen
Spektrumanalyser bauen.... Viel spaß dabei, nein im ernst lass die
finger davon. da gibt es weltweit gerade mal zwei sehr renomierte Firmen
die sowas bauen können und die Dinger haben dann Preise so zwischen
einem Mittelklassewagen und einem Einfamilienhaus.....
Spektrumanalysatoren haben oft einen Zwischenfrequenzausgang, zum
Beispiel 21,4 MHz. In der breitesten Filterstellung könnte es gerade
noch 5 MHz breit sein, vermutlich eher 1 MHz. Damit wäre die ganze
Hochfrequenzmischerei und Filterung erledigt, die digitale Verarbeitung
wäre auf diese ZF begrenzt.
is noch viel enfacher. SO ein speca hat eine sogenannte resolution
bandwidth. er misst somit bei einer gegeben Mittelfrequenz nur die
Leistung in der eingestellten RB. Somit ist eine Leistungsermittlung
sogar n Bandbreiten von wenigen Hz möglich.
Eine Digitale Datenauswertung ist ohnedies in diesen Hohen
frequenzbereichen nicht möglich. Erstens wird ein Modulationsverfahren
verwendet, dass ohnedies ein artgerechtes Runtermischen erfordert (Die
Modulation ist ja meist komplex....)
Aber ich würd hier gar nicht länger ausführen....da es sowieso den
rahmen jedes forums sprengen würde.
Es geht also um die zerstörungsfreien Isolierstoffprüfung mittels
Teilentladungsmessung (z.B. nach VDE 0434 bzw. nach IEC 60270 )
da gibts sogar Bücher
Aktive Störunterdrückung bei Teilentladungsmessungen mit Digitalen
Signalprozessoren (Taschenbuch) ISBN-10: 3831145830
Realzeitfähige Unterdrückung impulsförmiger Störsignale bei
Teilentladungsmessungen mit einem neuronalen Signalprozessorsystem
ISBN-10: 3826515765
Und da reicht eine Summenleistungsmessung aus, oder sieht die
Signalverarbeitung komplizierter aus? Eine irgendwie definierte
Modulation hat das Störsignal sicher nicht.
Es geht wohl doch um eine sehr breitbandige Messung eines Rausch/Rausch-
Verhältnisses. Bei Messung von Signalen im Rauschen (S/N) bringt es
bekanntlich etwas, die Messbandbreite möglichst schmal zu machen, da die
Rauschleistung mit der Bandbreite abnimmt, während das Signal gleich
bleibt.
Ich vermute, hier wird die Güte einer Isolierung anhand des
hochfrequenten "Gespratzels" im UHF-Band durch kleine
Hochspannungsüberschläge im Inneren beurteilt. Dieses dürfte dem
natürlichen Rauschen überlagertes "Rauschen" sein, sodaß eine
schmalbandige Messung eher schlechter ist, da die Eingangsleistungen
beide gleich viel abnehmen, während das Empfängerrauschen gleich bleibt.
Vermutlich muß die Messbandbreite wirklich von 200-1000 MHz reichen, um
überhaupt einen Pegelunterschied zum natürlichen weißen Rauschen
festzustellen, daher auch die erste Kalibrationsmessung ohne das
"Nutzsignal".
Das gesuchte Filter soll diskrete Frequenzen, also vor allem
VHF/UHF-TV-Sender und D-Netz im 900 MHz-Band ausblenden, die die
Summenleistung der beiden Rauschmessungen verfälschen würden.
Ähnliches habe ich schon von radioastronomischen Berobachtungen im
Kurzwellenbereich gelesen. Ein "Jupiteraufgang" über dem Horizont kann
anhand des Rauschanstiegs eines Kurzwellenempfängers gehört werden.
Zunächst sucht man dazu eine oder mehrere ungestörte Frequenzen, die man
zur Messung schnell genug nacheinander abscannt. Ideal ist eine echte
gleichzeitige Messung aller gefundenen Lücken zwischen den Sendern, je
breiter desto besser.
Eine FFT des gesamten Bands wäre eine mögliche digitale Methode, die
Störfrequenzen könnte man offline herausrechnen.
Hallo zusammen,
ich danke allen die sich gemeldet haben.
Also wenn ich einen A/D-Wandler von Atmel nehme:
http://www.atmel.com/dyn/products/product_card.asp...
(wie Robert Schilling angegeben hat)
und einen guten DSP und nur 50ns-Messdaten zwischenspeichern lasse...
Welche Problemen könnten noch bei der hohen Frequenz auftreten. Was
denkt ihr, ich werde alle Tipps brauchen :-) Wie es schon bemerkt wurde,
ist diese Aufgabe gar nicht trivial!
Gruß
Die Frequenzauflösung einer FFT ist doch mit der Sample-Anzahl
verknüpft, ich denke, für Stützstellen alle 5 MHz, wie oben als
Filterbandbreite genannt, müssten bei 2GSamples/sec schon 2G/5M = ca.512
Samples das absolute Minimum sein, 1/(5MHz) wären 200 nsec Mindestlänge.
der Link zu Atmel klappt nicht
Hallo Christoph,
du hast natürlich Recht mit der Mindestlänge, also wir können einen
Speichermodul nehmen, bei dem die Preis/Leistungsverhältnis einigermaßen
stimmt.
So wie ich ausrechne, ist die kleinste Datenrate 2,75GB/s
(2,2GSps.10Bit/8), die bei dem AT84AS008 vorzusehen ist.
Hat jemand eine Idee, welchen Speicher ich nehmen kann?
sagenhaft... Wenigstens hat der AD-Wandler schon einen Datenmultiplexer
drin, der aus 1*10 Bit mit 2,2 GS/s 4*10 Bit mit nur noch 550 MS/s
macht. Immer noch zu viel für die meisten Speicher, das muß vermutlich
extern noch weiter aufgeweitet werden, idt.com hat SRAM-Module mit 250
MHz wenn ich recht gesehen habe. Cypress wäre auch noch ein Kandidat für
solche schnellen Speicher. Dann müßte evtl. nur noch ein schneller 1:2
Demultiplexer für die 550 MHz dazwischen
>AT84AS008>Ich habe mal gelesen, dass der $1000 pro Stück bei 1k Abnahme kostet.>Ist jetzt aber sicher günstiger.
Also, wir haben bei e2v vor paar Tage angefragt was das Ding kostet,
haben aber noch keinen Antwort bekommen. Wenn es so teuer ist, wirds
bisschen problematisch.
Da gibts noch die lösung mit parallele Verschaltung von mehrere ADC,
aber bei eine Überabtastung (mind. 3Gsps) haben wir es am ende vll
genauso teuer...
Gast wrote:
> Hallo wieder,>> kennt jemand einen schnellen DA-Wandler?> Danke für die Hinweisen im Voraus
Hi,
schau doch mal bei
http://dsp.gbm.de/produkt_detail.php?agrp=913&anr=80120-0
Die Firma GBM bietet dort sehr gute komplett Lösungen (AD-->DSP-->DA),
allerdings sind auch diese vermutlich nicht schnell genug und die Preise
liegen meist oberhalb von 1000€