Was würde diese Art von Amplitudenstörung bei meiner ADC-Aufnahme verursachen?

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Ich verwende einen 12-Bit-ADC mit 6,4 MHz, um einen Sensorwert aufzuzeichnen.

Es ist ein Ultraschall-Doppler-System. Ein DAC wird verwendet, um eine TX-Frequenz zu erzeugen. Diese Frequenz wird von einem sich bewegenden Ziel zurückgeworfen und über einen Ultraschallsensor empfangen.

In meiner Testumgebung ist die Amplitude dieses Messwerts über die Zeit ziemlich konstant: test_rig

Wenn der Sensor jedoch vor Ort installiert wird, sehe ich diese seltsame Interferenz vom Typ Amplitudenmodulation:

Site Rig

Ich bin mit Interferenzen vertraut, bei denen zusätzliche Frequenzen empfangen werden / die Aufnahme stören, aber ich weiß nicht, was dies verursacht, wo die Amplitude an Punkten abzufallen scheint.

Ich bin mir nicht mal sicher, wie das heißt, hat es einen Namen? und was noch wichtiger ist, was würde dieses Verhalten verursachen?


Mehr Info:

Weitere Ergebnisse mit FFTs:ffts

Dies ist kein Anzeigeartefakt. Vergrößert einen der "Nulldurchgänge":

gezoomt

Ich habe dies sogar in Matlab reproduziert, indem ich die ADC-Daten mit einer Sinuskurve von 200 Hz gemischt habe.reproduziert

Die Oberseite jeder der beiden FFT-Spitzen hat zwei separate Frequenzmaxima anstelle von einem.

Stanri
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Erzählen Sie uns alles über Ihre Anti-Aliasing-Filterübertragungsfunktion.
Spehro Pefhany
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Erzählen Sie uns alles über das tatsächliche Setup, die Art des verwendeten Sensors, das Signal, das er ausgibt (das erste Diagramm sagt mir im Grunde nichts), die Art der Kabel, die Sie verwenden. Sie haben nicht viele relevante Informationen preisgegeben, daher können wir nur raten.
Bimpelrekkie
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Haben Sie versucht, hineinzuzoomen? Dies sieht aus wie ein Aliasing-Anzeigeartefakt. Außerdem haben wir keine Ahnung, was Ihre Hardware tut, sodass wir nicht darauf hinweisen können, was sie falsch macht.
PlasmaHH
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Niemand behauptete, es sei ein Anzeigeproblem! Ich stimme zu, meine erste Vermutung ist, dass Ihr System Aliasing beobachtet. Was ist Ihr analoger Anti-Alias-Filter?
Marcus Müller
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Ah! Multipath. Sie sehen die Rückkehr von 2 oder mehr Objekten, die in oder aus der Phase driften. Pipe hat es. Es ist real und etwas, mit dem Sie sich befassen müssen. Multipath ist der Radiofrequenzbegriff dafür, aber Radar / Sonar kann andere Begriffe haben. Optische Leute nennen es (konstruktive / destruktive) Interferenz; Erinnerst du dich an das Youngs Slit Experiment?
Brian Drummond

Antworten:

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Dies ist keine sehr detaillierte Antwort.

Es sieht so aus, als würden Sie mehrere Echos von Ihrem Ziel zurückerhalten, wobei sich die Phasen zwischen den Echos langsam ändern. Manchmal heben sie sich gegenseitig auf, manchmal nicht.

Es ist schwer zu sagen, warum dies in einem realen Setup passiert, aber nicht in Ihrem Test-Setup. Möglicherweise spiegelt Ihr Testaufbau die tatsächliche Situation nicht genau wider.

Ich denke, Sie müssen noch mehr Informationen über Ihr Ziel hinzufügen (was Sie messen, mit welcher Geschwindigkeit es sich bewegt), wenn Sie mehr Ideen wünschen.

Rohr
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Gibt es einen Namen dafür? "mehrere Echos von Ihrem Ziel zurück" oder der Name für den Umgang mit dieser Art von Phänomen? Ich habe keine Ahnung, wonach ich in Google Scholar suchen soll, und es wäre toll zu sehen, wie andere Leute mit diesem Problem umgehen.
Stanri
@stanri Ich muss zugeben, dass ich überhaupt nichts über Dopplersysteme weiß, aber die gleiche Art von Problem tritt häufig bei "normalen" Audio-Setups auf, bei denen Echos direkte Signale stören und einen ungleichmäßigen Frequenzgang verursachen.
Pipe
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@ BrianDrummond erwähnte Multipath und ich denke er hat Recht.
Stanri
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Die RF-Version ist Fading: en.wikipedia.org/wiki/Fading
stanri
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Nachdem festgestellt wurde, dass es sich um ein Mehrweg- (oder Fading- oder Interferenz-) Problem handelt, stellt sich die Frage, wie Sie vorankommen sollen.

Ein Ansatz, der in Matlab vielleicht verspottet werden sollte: ein zweiter Empfänger, der 0,25 Wellenlängen hinter dem ersten liegt - modellieren Sie ihn als zusätzliche Verzögerung für den zweiten Empfänger und zeichnen Sie die beiden empfangenen Ausgänge mit der Bezeichnung (willkürlich) Sin und Cos auf.

Die Amplitude ist jetzt sqrt (Sin ^ 2 + Cos ^ 2) unter Verwendung der bekannten Beziehung Sin ^ 2 + Cos ^ 2 = 1, und dies sollte zumindest für den einfachen Fall eine konstante Amplitude ergeben.

Wenn Sie mit 2 Dimensionen anstatt mit 3 arbeiten - sagen wir, alle Reflektoren befinden sich alle in der horizontalen Ebene -, können Sie möglicherweise mit nur einem verzögerten Sensor entweder über oder unter dem Hauptsensor leben.

Andernfalls benötigen Sie möglicherweise zwei oder mehr verzögerte Empfänger auf beiden Seiten der Hauptleitung, um mit außeraxialen Reflektoren fertig zu werden (und ich möchte nicht darüber nachdenken, wie Sie ihre Ausgänge verschmelzen würden - dahinter steckt ein ganzes Thema (Beamforming genannt), aber dies ist ein Anfang.

Brian Drummond
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Dieses Problem spricht Sie nicht an, oder? Mein Kunde möchte unbedingt eine Lösung finden und sucht einen Berater, der ihm hilft. Dies ist nicht wirklich mein Fachgebiet.
Stanri
Lass uns reden ... es sollte jetzt eine E-Mail-Adresse in meinem Profil sein
Brian Drummond
Verstanden. E-Mail gesendet.
Stanri