Аналоговая фильтрация
Cтраница 2
Для каждого поддиапазона используется отдельное устройство цифровой выборки, а коррелятор имеет п модулей, работающих параллельно и охватывающих всю полосу частот исходного сигнала. Система подобного типа, включающая как аналоговую фильтрацию, так и цифровой частотный анализ, называется гибридным коррелятором. Если в цифровой части используется схема коррелятора с задержками, то необходимое быстродействие уменьшается в п раз по сравнению с коррелятором, обрабатывающим всю полосу сигнала без разбиения на поддиапазоны. Это можно видеть из (8.82), где для одного поддиапазона ширина полосы равна Ai / / n, требуемое число каналов N / n, но требуется п таких модулей цифровой обработки. Однако, если в цифровой части используется коррелятор типа FX, гибридная схема дает очень малый выигрыш в числе операций, так как в (8.83) N входит как логарифм. Общим недостатком гибридных корреляторов являются повышенные требования к калибровке частотных характеристик поддиапазонов, поскольку нужно избегать разрывов коэффициента усиления на их краях. В антенных решетках миллиметровых волн полоса пропускания ПЧ часто имеет ширину порядка 10 ГГц и более, и та или иная аналоговая фильтрация все равно необходима, чтобы сузить такой диапазон частот до значений, делающих возможной выборку Найквиста. Как правило, выгоднее использовать возможно более быстрые устройства выборки, чтобы свести к минимуму необходимую аналоговую фильтрацию. [16]
 |
Типичная взаимная ковариационная функция. [17] |
Однако ее можно определить и посредством обобщенного анализа Фурье или же в терминах более близкой к практике аналоговой фильтрации. [18]
Здесь P ( f) имеет вид TssmcJTs. Наиболее явный результат операции хранения - значительное затухание высокочастотных спектральных копий ( сравните рис. 2.8, е и 2.6, е), что весьма желательно. Как правило, для завершения процесса фильтрации требуется дополнительная аналоговая фильтрация, позволяющая подавить остаточные спектральные компоненты, кратные частоте дискретизации. [19]
Следовательно, относительная погрешность преобразования периода Тх в интервал Т х увеличивается по мере снижения частоты. При частотах ниже 10 Гц, малых ит и значительной скорости дрейфа до нескольких десятых милливольт в секунду она достигает десятых долей процента. Для снижения этой погрешности в универсальных цифровых частотомерах с микропроцессорами на входе предусматривается цифровая или аналоговая фильтрация сигнала, автоматическая установка уровня сигнала перед триггерованием и операционные усилители с очень малым дрейфом. [20]
Недостаток аналоговой фильтрации заключается в том, что если тактовая частота изменяется в несколько раз, то требуется подстройка частоты среза фильтра. С ее помощью эффективная частота среза подстраивается под изменение тактовой частоты. Кроме того, цифровая фильтрация позволяет спуститься до предельно низких частот среза ( доли герца), где аналоговая фильтрация становится практически беспомощной. [21]
Недостатком аналоговой фильтрации является необходимость подстраивать частоту среза фильтра, если тактовая частота изменяется в широких пределах. Кроме того, цифровая фильтрация позволяет работать при предельно низких значениях частоты среза ( доли герца), где аналоговая фильтрация оказывается неудобной. [22]
Аналоговая фильтрация является наиболее распространенным способом подавления помех. При помехах с амплитудой 10 - 20 % амплитуды полезного сигнала применяют пассивные фильтры; при больших амплитудах помех - активные фильтры. В многоканальных устройствах используют индивидуальные фильтры в каждом канале, так как время установления сигнала на выходе канала существенно больше времени опроса одного канала. Аналоговая фильтрация рекомендуется как для каналов передачи аналоговых сигналов, так и для каналов передачи дискретных сигналов, если вносимое фильтром запаздывание оказывается допустимым. [23]
Высокие метрологические характеристики достигаются благодаря применению микропроцессора МС6808 в 6 6-разрядном мультиметре 192 фирмы Keithley Instr. Мультиметр выпускается в двух модификациях: автономного и системного назначения. Мультиметр можно использовать в качестве устройства отбраковки, для чего на задней панели имеются релейные выходы для сортировочного автомата. Аналоговая часть прибора управляется жесткой логикой и оптически развязана с остальной схемой. В приборе применена техника цифровой фильтрации, позволяющая значительно повысить быстродействие по сравнению с аналоговой фильтрацией: при резких изменениях выходного сигнала ( более чем на шесть единиц) фильтр отключается и выводится очередной отсчет; после установления нового значения входного сигнала фильтр включается. [24]
Для каждого поддиапазона используется отдельное устройство цифровой выборки, а коррелятор имеет п модулей, работающих параллельно и охватывающих всю полосу частот исходного сигнала. Система подобного типа, включающая как аналоговую фильтрацию, так и цифровой частотный анализ, называется гибридным коррелятором. Если в цифровой части используется схема коррелятора с задержками, то необходимое быстродействие уменьшается в п раз по сравнению с коррелятором, обрабатывающим всю полосу сигнала без разбиения на поддиапазоны. Это можно видеть из (8.82), где для одного поддиапазона ширина полосы равна Ai / / n, требуемое число каналов N / n, но требуется п таких модулей цифровой обработки. Однако, если в цифровой части используется коррелятор типа FX, гибридная схема дает очень малый выигрыш в числе операций, так как в (8.83) N входит как логарифм. Общим недостатком гибридных корреляторов являются повышенные требования к калибровке частотных характеристик поддиапазонов, поскольку нужно избегать разрывов коэффициента усиления на их краях. В антенных решетках миллиметровых волн полоса пропускания ПЧ часто имеет ширину порядка 10 ГГц и более, и та или иная аналоговая фильтрация все равно необходима, чтобы сузить такой диапазон частот до значений, делающих возможной выборку Найквиста. Как правило, выгоднее использовать возможно более быстрые устройства выборки, чтобы свести к минимуму необходимую аналоговую фильтрацию. [25]
Для каждого поддиапазона используется отдельное устройство цифровой выборки, а коррелятор имеет п модулей, работающих параллельно и охватывающих всю полосу частот исходного сигнала. Система подобного типа, включающая как аналоговую фильтрацию, так и цифровой частотный анализ, называется гибридным коррелятором. Если в цифровой части используется схема коррелятора с задержками, то необходимое быстродействие уменьшается в п раз по сравнению с коррелятором, обрабатывающим всю полосу сигнала без разбиения на поддиапазоны. Это можно видеть из (8.82), где для одного поддиапазона ширина полосы равна Ai / / n, требуемое число каналов N / n, но требуется п таких модулей цифровой обработки. Однако, если в цифровой части используется коррелятор типа FX, гибридная схема дает очень малый выигрыш в числе операций, так как в (8.83) N входит как логарифм. Общим недостатком гибридных корреляторов являются повышенные требования к калибровке частотных характеристик поддиапазонов, поскольку нужно избегать разрывов коэффициента усиления на их краях. В антенных решетках миллиметровых волн полоса пропускания ПЧ часто имеет ширину порядка 10 ГГц и более, и та или иная аналоговая фильтрация все равно необходима, чтобы сузить такой диапазон частот до значений, делающих возможной выборку Найквиста. Как правило, выгоднее использовать возможно более быстрые устройства выборки, чтобы свести к минимуму необходимую аналоговую фильтрацию. [26]
Страницы: 1 2