Hallo Leute, ich bin im Moment an einem Projekt beschäftigt, für das ich an 4 Eingangskanälen ein Signal mit einem µC abtaste. An den Kanälen sind Ultraschallempfänger angeschlossen welche US-Pakete mit so 10 bis 40 Perioden empfangen sollen. Die Aufgabe besteht eigentlich nur darin, die Unterschiede der Pegel der einzelnen Kanäle zu erfassen. Jetzt bin ich am überlegen wie ich vorgehen soll. 1. Möglichkeit Ich könnte die Amplitude messen. Dann müsst ich aber immer über so zwei Perioden das Maximum ermitteln und das mehrere male um dann einen Mittelwert zu berechnen. Könnte sein das evtl. das Signal etwas verrauscht ist und ich müsste ausreißer erkennen können um sie nicht weiter zu verwerten. 2. Möglichkeit wäre die Gleitende Mittelwertbildung über das Gleichgerichtetete Signal. Welchen einfluss hat die Anzahl der Werte welche ich für die Rechnung benutze? 3.Möglichkeit wäre dann den Effektivwert zu berechnen. Ist halt ziemlich rechenaufwendig mit dem Quadrat und der Wurzel. Wie würdet ihr vorgehen. Worin liegen eurer Meinung nach die Unterschiede meiner genannten Möglichkeiten. Was sind Vor- und Nachteile. Mit freundlichen Grüßen Mr.T
Was spricht gegen das einfachste, die Amplitude ? Lieber etwas mehr Aufwand ohne dafuer mehr Info zu bekommen? Schau dir doch erst mal die daten an, und entscheide dann, welche Amplitudeninfo passend sind? Mittelwert ueber die Amplitude, oder was? Irgendwas, dass proportional ist. Immer das Einfachste.
weil ich ja das signal auch glätten muss und wie gesagt ausreißer nicht zu stark bewerten will.
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mein signal => _| |_| |_| |_
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das hätte ich gern => _| |_
was wäre es für ein unterschied berechne ich den mittelwert gleitend und wenn ich z.B. immer 8 Messwerte neme und aus denen den mittelwert berechne und so votfahre? gibts da im internet was zu lesen was nicht zu sehr gekürzt ist. gern auch mit z-transformation und so
höhöhö ich vollidiot ich rechne minus halbe amplitude, bilde den betrag, und dann mal 2. natürlich nich so. meine hardware kann das direkt. aber trotzdem, wer weiß wo gute infos zu so effektivwert und mittelwert und gleitenden mittelwert zu finden sind, vorallem mit viel hintergrund info wie im post zuvor geschrieben, hat meinen dank, postet er einen link. Mit freundlichen Grüßen Mr.T
Schau dir erst mal die Messungen an. Vorher ist alles Theorie. Im Wesentlichen interessiert nur das Signal-zu-Noise, denn das gibt eine Verlaesslichkeit des Resultates.
ja das ist nicht grad super es gibt noch EINIGES an meiner messschaltung zu verbessern es sollte aber gehen ich werd morgen mal schauen das prog für den mittelwert ist geschrieben und funktioniert morgen löt ich die schaltung um (am op hab ich direkt pads um daraus nen gleichrichter zu machen). für das snr hab ich an meinem eingangs verstärker pads gelassen um filter schaltungen zu bauen. sollte also alles kein prob sein
Du solltest uns noch mehr über deine Signale bekannt geben: haben die US-Pakte alle die gleiche Frequenz? ist die Frequenz immer gleich und konstant? oder ist das ein beliebiges US-Paket? Welche Genauigkeit der Pegeldifferenzen benötigst du? Wie hoch vermutest du die Störsignale im Vergleich zu deinen Nutzsignalen?
Neben dem Signal wäre auch noch interessant wie schneller der AD und µC sind. Eine Gleichrichtung in Hardware ist eher keine so gute Idee. Da die Frequenz wohl bekannt ist, wäre etwa so etwas wie der Görtzel-algorithmus möglich, um die Amplitude nur bei der einen Frequenz zu bestimmen.
also der adc macht 1MSPS. taste jeden kanal mit 200kSPS ab. ja die frequenzen sind bekannt 40k, 48k und 58k (ein kanal ist erstmal nicht belegt). das ganze projekt ist mehr sowas wie ein experiment. sollte das experiment die machbarkeit zeigen wird da noch einiges an aufwand betrieben. desshalb ist die verstärkerschaltung auch so allgemein aufgebaut und noch gut verbesserbar (z.B kann mit einem poti eine verstärkung von 0,irgendwas bis 1000 eingestellt werden was natürlich etwas rauscht) da muss dann auch noch gefiltert werden weil alles was an den kanal angeschlossen ja auch als antenne wirkt und abgeschirmt muss es auch noch werden. Görtzel-algorithmus behalt ich mir im hinterkopf werd vlt. aber auch wenns fertig ist nen breitbandigen US-Transceiver nemen und die FFT benutzen. das ist mir aber noch alles zuviel aufwand bevor ich überhaupt weiß ob das was ich vor hab überhaupt machbar ist. mich interessiert auch nicht wirklich der Eff oder die Pegel zu einem festen bezugspunkt sondern nur die unterschiede der einzelnen kanäle. glaub da ist der gleichgerichtete mittelwert erstmal am einfachsten. ob ich per software gleichrichte oder den op-gleichrichter verwende schau ich mal. das mit dem gleichrichter hatte ich eingeplant um die 12bit adc auflösung quasi zu verdoppeln aber an die genauigkeit komm ich wegen dem rauschen sowiso erstmal nicht dran.
Was soll eine FFT ? Wenn die Frequenz bekannt ist, wuerd ich erst mal nur diese Frequenz zu Empfangen versuchen, und so die Rauschgrenze etwas druecken. Eine Frequenz zu messen, die bekannt ist, ist etwas redundant. Es gibt ja keine doppler Effekte oder so. Wenn man's gut machen will kann man auch gleich das empfangene Signal mit Quadratur multiplizieren und so die Phase rauswerfen, resp bestimmen. Wenn man sich etwas Mueghe gibt bekommt man auch die Laufzeit.
Der Görtzel-algorithmus ist gar nicht so kompliziert umzusetzen, und schon wirklich gut. Das ist halt eine einfache, schnelle Umsetzung für die Fouriertransformation, wenn man nur an einer bekannten (bzw. wenigen) Frequenz interessiert ist. Der µC sollte bei 200 ksps auch noch in der Lage sein die Auswertung in Echtzeit zu machen. Vermutlich wird man dafür sogar einen fertigen Code für finden, so dass man nur noch die Parameter an die Frequenz und Zeitauflösung anpassen muss.
ich meine die FFT werde ich brauchen wenn ich nicht mehr die einzelnen US-kapseln mit 40 ,48 und 58k nehme, sondern EINEN breitbandigen US-Transceiver. also mein µC macht an die 30mips das hat für den rms nicht gereicht. werd aber nochmal nachmessen. hab jetz nochmal den mittelwert gemessen. hab jetz nur noch für for(count=0; count<=120; count++) zeit. näher will ich an die maximale zeitliche ausnutzung auch nich ran zumindestens nicht mit C. Hab mir den Görtzel-algorithmus jetz noch nich so genau angeguckt. Der wird doch bestimmt mehr aufwand haben als der mittelwert. Im mom mach ich das so, dass ich 8 werte messe aus denen den mittelwert berechne und so weiter. aber der Görtzel-algorithmus wär glaub ich schon am besten. Dann hätt ich den pegel meines signals unabhängig von der frequenz. die werte aus denen ich den mittelwert berechne sollten ja, wenn ich die pegel vergleichen will, für jede frequenz gleich viele perioden des empfangenen signals und auch die gleiche phase haben das ich da keine unterschiede errechne, und das ist ja nicht machbar. könnt mich immer nur annähern an ein richtiges ergebnis indem ich die anzahl der werte erhöhe aber das macht den mittelwertbilder "träge" und lang zeit zum messen hab ich ja auch nich bei meinne kurzen impulsen. hmmm
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