Ich versuche, einige konzeptionelle Verwirrung zu beseitigen, die ich über die digitale Signalverarbeitung habe.
Angenommen, ich habe ein digitales Signal mit 1000 Punkten (im Speicher meines Arbiträrsignalgenerators "AWG" gespeichert) und ich stelle das AWG so ein, dass es das Signal bei 50 MHz ausliest. So wird jedes Sample einheitlich mit 50MSa/s abgespielt.
Wie bestimmt die Rate, mit der ich meinen AWG zur Wiedergabe dieses Signals einstelle (50 MSa/s), die Bandbreite meines Signals? Ich kenne das Nyquist-Abtasttheorem in Bezug auf das Abtasten eines analogen Signals, aber nicht in Bezug auf die Rekonstruktion eines Signals aus digitalen Abtastwerten.
Beeinflussen die eigentlichen Daten (Amplituden-Rohwerte) im Signal diese Signalbandbreite überhaupt? Ich stelle mir vor, dass der AWG eine Folge von Werten spielt [0 0 0 0 0 0 0 A 0 0 0 0 ...], und wenn A wirklich groß ist, würde der DAC nicht eine schnellere Anstiegszeit benötigen, um eine höhere zu erreichen Amplitudenwert im Vergleich dazu, wenn A klein wäre (weniger Energie, die es verbrauchen müsste)? Dies lässt mich so aussehen, als würden die in der Wellenform enthaltenen Amplitudenwerte die Rate beeinflussen, mit der der AWG sie abspielt, aber das hat nichts mit der Abtastrate des AWGs zu tun.
Vielen Dank im Voraus für die Hilfe
Das Erfassen digitaler Samples ist eine Form der Aufzeichnung. Die Wiedergabe mit einer schnelleren Rate als die Aufnahmerate bewirkt eine Frequenzverschiebung des gesamten Spektrums zu höheren Frequenzen.
Wenn Sie einen 100-Hz-Audioton aufnehmen und mit der zweifachen ursprünglichen Abtastrate wiedergeben, wird daraus ein 200-Hz-Audioton. Usw. Hoffentlich reichen diese Informationen aus, um das Konzept zu verstehen.
Es gibt Techniken, mit denen Sie Audio schneller wiedergeben können, jedoch mit der gleichen wahrgenommenen Tonhöhe.
Und es ist auch möglich, eine Datenreihe mit einer höheren Frequenz „neu zu sampeln“, sodass sie mit einer anderen Abtastrate wiedergegeben werden kann und im Grunde identisch klingt. Der Resampling-Prozess kann jedoch keine neuen Informationen hinzufügen. Es ist nur eine Form der Interpolation.
Wenn X = 1000 Punkte und f = 50 Msps,
BW max = f/X bis f/2 für Zufallssignal von n Punkten, abgetastet mit f-Rate.
Wenn Sie Ihre bei 50 MHz abgetastete Arbiträrwelle mit einem Ziegelwand-LPF bei 25 MHz neu digitalisieren, hätte sie im Idealfall eine unendliche Gruppenverzögerung bei -xx dB Dämpfung bei 25 MHz, sodass die praktische Lösung 30 % der Abtastrate beträgt.
Diese 30 % sind ein praktischer maximaler BW-Wert, der ein Kompromiss zwischen ist; Klirrfaktor, BW-Effizienz und Phasenverzerrung, Gruppenlaufzeit bei maximal gewünschter f.
Einige können 35 bis 40 % verwenden, während andere 50 % der Abtastrate verwenden, wobei sie die maximale theoretische Signal-BW verwenden, ohne Rücksicht auf die oben genannten Fehler. ( kein freies Mittagessen)
Zum Beispiel Javascript für willkürliche Wellenformen mit Log-Option und X = 259 Fourier-Termen mit 3 sich wiederholenden Wellenformen in < 750 Punkten insgesamt und X = 250 max. Termen oder Harmonischen der Grundwelle einschließlich DC-Inhalt bei f = 0.
Alle Amplituden und Phasen sowie die zeitabgetastete Arbiträrwelle x3 können mit der Maus geändert werden . (verwenden Sie das Protokollanzeigefeld [x])
Dieser Arbiträr- oder Standard-Wellenformanalysator Fourier kann 250 Harmonische einschließlich DC (f = 0) anzeigen. Ein Impuls von 1 Punkt erstreckt sich über flache Obertöne und rollt dann schnell auf 0 oder -inf dB ab. wo die wellenlänge gleich 1 punkt ist und darüber dann harmonische erzeugt. Aber diese Fourier-Transformation ist auf 60 dB und 249 Harmonische begrenzt. Versuchen Sie, einen Einzelpunktimpuls zu erzeugen ... und lokalisieren Sie die Nullfrequenz und die Harmonischen.
Andere Information:
Harmonische müssen für gute Ergebnisse bei 30 % der Abtastrate statt bei 50 % durch einen Bessel n-ter Ordnung oder einen maximal flachen Gruppenverzögerungsfilter unterdrückt werden, um harmonische Verzerrungen und Aliasing durch nachfolgendes Resampling am besten zu reduzieren. B. 2,4-kHz-Telefonie-BW unter Verwendung eines logarithmischen 8-Bit-ADC mit 8 Ksps, ergibt eine äquivalente Auflösung von 14 Bit.
Die Bandbreite des von Ihrem AWG erzeugten Signals ist immer noch durch das Nyquist-Theorem begrenzt. Der DAC hat seine eigene Bandbreitenbegrenzung, die nicht vom AWG abhängt. Wenn Sie ein 25-MHz-Signal erzeugen würden, benötigen Sie einen DAC mit mindestens so viel Bandbreite.
Benutzer16307