¿Qué causaría este tipo de interferencia de amplitud en mi grabación ADC?

9

Estoy usando un ADC de 6.4Mhz de 12 bits para grabar una lectura del sensor.

Es un sistema Doppler de ultrasonido. Un DAC se usa para generar una frecuencia TX, esa frecuencia rebota en un objetivo en movimiento y se recibe a través de un sensor ultrasónico.

En mi entorno de prueba, la amplitud de esta lectura es bastante consistente con el tiempo: Banco de pruebas

Sin embargo, cuando el sensor se instala en el sitio, veo esta extraña interferencia del tipo de modulación de amplitud:

plataforma de sitio

Estoy familiarizado con la interferencia donde se reciben / interfieren frecuencias adicionales con la grabación, sin embargo, no sé qué causa esto, donde la amplitud parece caer en los puntos.

Ni siquiera estoy seguro de cómo se llama, ¿tiene un nombre? y, lo que es más importante, ¿qué causaría este comportamiento?


Más información:

Más resultados con FFT:ffts

Esto no es un artefacto de exhibición. Zoom sobre uno de los "cruces por cero":

ampliado

Incluso reproduje esto en Matlab mezclando los datos de ADC con una sinusoide de 200 Hz.reproducido

La parte superior de cada uno de los dos picos FFT tiene dos frecuencias máximas separadas en lugar de una.

Stanri
fuente
44
Cuéntanos todo sobre tu función de transferencia de filtro anti-aliasing.
Spehro Pefhany
2
Cuéntanos todo sobre la configuración real, el tipo de sensor utilizado, la señal de salida (la primera gráfica básicamente no me dice nada), el tipo de cables que estás utilizando. No reveló mucha información relevante, por lo que solo podemos adivinar.
Bimpelrekkie
44
¿Has intentado acercarte? Esto parece un artefacto de visualización de alias. Además, no tenemos idea de lo que está haciendo su hardware, por lo que no podemos señalar qué está haciendo mal.
PlasmaHH
1
¡Nadie afirmó que era un problema de visualización! Estoy de acuerdo, mi primera suposición es que su sistema está observando alias. ¿Cuál es tu filtro anti-alias analógico?
Marcus Müller
55
ah! Ruta múltiple Está viendo regresar de 2 o más objetos, entrando o saliendo de la fase. Pipe lo tiene. Es real, y algo con lo que TENDRÁS que lidiar. Multipath es el término de radiofrecuencia para ello, pero el radar / sonar puede tener otros términos. La gente óptica lo llama interferencia (constructiva / destructiva); ¿Recuerdas el experimento de Youngs Slit?
Brian Drummond el

Respuestas:

9

Esta no es una respuesta muy detallada.

Se ve como si está recibiendo múltiples ecos vuelta de su objetivo, donde las fases entre los ecos están variando lentamente. A veces se cancelan entre sí, a veces no.

Es difícil saber por qué sucede esto en una configuración real, pero no en la configuración de prueba. Tal vez su configuración de prueba no refleje con precisión la situación real.

Creo que necesita agregar aún más información sobre su objetivo (lo que está midiendo, a qué velocidad se mueve) si desea obtener más ideas.

tubo
fuente
¿Hay un nombre para esto? ¿"múltiples ecos desde tu objetivo" o el nombre para lidiar con este tipo de fenómeno? No tengo idea de qué buscar en Google Académico y sería genial ver cómo otras personas lidian con este problema.
stanri
@stanri Tengo que admitir que no sé nada acerca de los sistemas doppler, pero el mismo tipo de problema es común en las configuraciones de audio "normales" en las que los ecos interfieren con las señales directas y provocan una respuesta de frecuencia desigual.
tubería
1
@BrianDrummond mencionó la trayectoria múltiple y creo que tiene razón.
stanri
3
La versión de RF es Fading: en.wikipedia.org/wiki/Fading
stanri
7

Habiendo comprobado que este es un problema de trayectoria múltiple (o desvanecimiento o interferencia), la pregunta es, ¿cómo avanzar?

Tal vez valga la pena burlarse de un enfoque en Matlab: un segundo receptor, ubicado a una longitud de onda de 0.25 detrás del primero: modelarlo como un retraso adicional al segundo receptor y trazar las dos salidas recibidas etiquetadas (arbitrariamente) Sin y Cos.

La amplitud ahora es sqrt (Sin ^ 2 + Cos ^ 2) usando la conocida relación Sin ^ 2 + Cos ^ 2 = 1, y esto debería dar una amplitud constante, al menos para el caso simple.

Si se trata de 2 dimensiones en lugar de 3, por ejemplo, los reflectores están todos en el plano horizontal, es posible que pueda vivir con un solo sensor retrasado, ya sea por encima o por debajo del principal.

Pero, de lo contrario, físicamente es posible que necesite dos o más receptores retardados, a ambos lados del principal, para hacer frente a los reflectores fuera del eje (y no quiero pensar en cómo fusionaría sus salidas; hay un tema completo detrás de eso , llamado beamforming) pero esto es un comienzo.

Brian Drummond
fuente
2
Este problema no te atrae, ¿verdad? Mi cliente está desesperado por encontrar una solución y está buscando un consultor para ayudar. Esta no es realmente mi área de especialización.
stanri
hablemos ... debería haber una dirección de correo electrónico en mi perfil ahora
Brian Drummond
Entendido. Email enviado.
stanri