Apa yang akan menyebabkan gangguan amplitudo semacam ini pada rekaman ADC saya?

9

Saya menggunakan 12-bit 6.4Mhz ADC untuk merekam pembacaan sensor.

Ini adalah sistem doppler ultrasound. DAC digunakan untuk menghasilkan frekuensi TX, frekuensi itu dipantulkan dari target yang bergerak dan diterima melalui sensor ultrasonik.

Di lingkungan pengujian saya, amplitudo bacaan ini cukup konsisten dari waktu ke waktu: test_rig

Namun, ketika sensor dipasang di situs, saya melihat gangguan tipe amplitudo-modulasi aneh ini:

rig situs

Saya akrab dengan gangguan di mana frekuensi tambahan diterima / mengganggu rekaman, namun saya tidak tahu apa yang menyebabkan ini, di mana amplitudo sepertinya putus pada titik-titik.

Saya bahkan tidak yakin apa namanya, apakah ada nama? dan, yang lebih penting, apa yang akan menyebabkan perilaku ini?


Info lebih lanjut:

Hasil lainnya dengan FFT:ffts

Ini bukan artefak tampilan. Memperbesar salah satu "zero crossings":

diperbesar

Saya bahkan mereproduksi ini di Matlab dengan mencampurkan data adc dengan sinusoid 200 Hz.direproduksi

Bagian atas dari masing-masing dua puncak FFT memiliki dua maks frekuensi yang terpisah, bukan satu.

stanri
sumber
4
Beri tahu kami semua tentang fungsi transfer filter anti-aliasing Anda.
Spehro Pefhany
2
Ceritakan semua tentang pengaturan aktual, jenis sensor yang digunakan, sinyal output (plot pertama pada dasarnya tidak memberitahu saya apa-apa), jenis kabel yang Anda gunakan. Anda tidak mengungkapkan banyak informasi yang relevan sehingga kami hanya bisa menebak.
Bimpelrekkie
4
sudahkah Anda mencoba memperbesar? ini terlihat seperti artefak tampilan aliasing. Kami juga tidak tahu apa yang dilakukan perangkat keras Anda, jadi kami tidak dapat menunjukkan kesalahannya.
PlasmaHH
1
Tidak ada yang mengklaim itu masalah tampilan! Saya setuju, tebakan pertama saya adalah bahwa sistem Anda mengamati alias. Apa filter anti-alias analog Anda?
Marcus Müller
5
ah! Multipath. Anda melihat kembali dari 2 objek atau lebih, melayang masuk atau keluar dari fase. Pipa memilikinya. Ini nyata, dan sesuatu yang HARUS Anda tangani. Multipath adalah istilah frekuensi radio untuk itu, tetapi radar / sonar mungkin memiliki istilah lain. Orang optik menyebutnya gangguan (konstruktif / destruktif); ingat eksperimen Youngs Slit?
Brian Drummond

Jawaban:

9

Ini bukan jawaban yang sangat terperinci.

Ini terlihat seperti jika Anda mendapatkan beberapa gema kembali dari target Anda, di mana fase antara echos yang bervariasi perlahan. Terkadang mereka membatalkan satu sama lain, kadang tidak.

Sulit untuk mengatakan mengapa ini terjadi dalam pengaturan nyata tetapi tidak dalam pengaturan pengujian Anda. Mungkin pengaturan pengujian Anda tidak secara akurat mencerminkan situasi sebenarnya.

Saya pikir Anda perlu menambahkan lebih banyak informasi tentang target Anda (apa yang Anda ukur, seperti apa kecepatannya bergerak) jika Anda ingin lebih banyak ide.

pipa
sumber
Apakah ada nama untuk ini? "beberapa gema kembali dari target Anda" atau nama untuk berurusan dengan fenomena semacam ini? Saya tidak tahu apa yang harus dicari di google scholar dan akan sangat bagus untuk melihat bagaimana orang lain menangani masalah ini.
stanri
@stanri Saya harus mengakui bahwa saya tidak tahu apa-apa tentang sistem doppler tetapi jenis masalah yang sama sering terjadi pada pengaturan audio "normal" di mana Anda memiliki gema yang mengganggu sinyal langsung, menyebabkan respons frekuensi yang tidak merata.
pipa
1
@BrianDrummond menyebutkan multipath dan saya pikir dia benar.
stanri
3
Versi RF-nya Memudar: en.wikipedia.org/wiki/Fading
stanri
7

Setelah memastikan ini adalah masalah multipath (atau fading, atau interferensi), pertanyaannya adalah, bagaimana cara maju?

Satu pendekatan mungkin layak dipermainkan di Matlab: penerima kedua, terletak 0,25 panjang gelombang di belakang yang pertama - model itu sebagai penundaan tambahan untuk penerima kedua, dan plot dua output yang diterima berlabel (sewenang-wenang) Sin dan Cos.

Amplitudo sekarang sqrt (Sin ^ 2 + Cos ^ 2) menggunakan hubungan yang terkenal Sin ^ 2 + Cos ^ 2 = 1, dan ini harus memberikan amplitudo konstan, setidaknya untuk kasus sederhana.

Jika Anda berurusan dalam 2 dimensi, bukan 3 - katakanlah, reflektor semuanya berada di bidang horizontal, Anda mungkin dapat hidup dengan hanya satu sensor yang tertunda baik di atas atau di bawah yang utama.

Tetapi jika tidak, secara fisik Anda mungkin memerlukan dua atau lebih receiver yang tertunda, di kedua sisi utama, untuk mengatasi reflektor off-axis (dan saya tidak ingin memikirkan bagaimana Anda akan memadukan output mereka - ada keseluruhan topik di balik itu , disebut beamforming) tapi ini awal.

Brian Drummond
sumber
2
Masalah ini tidak terjadi pada Anda, bukan? Klien saya sangat ingin menemukan solusi dan mencari konsultan untuk membantu. Ini bukan bidang keahlian saya.
stanri
mari kita bicara ... harus ada alamat email di profil saya sekarang
Brian Drummond
Oke. Email terkirim.
stanri