SINAD aus FFT auslesen

[mita1 (Gast)]

Hallo,

ich speise ein 1kHz Sinus den ich mit einem 18bit ADC mit 50kHz abtaste. 
Ich nehme eine Messreihe mit einer Dauer von 10 Sekunden auf --> 500000 
Samples.
Über diese lasse ich eine FFT um SNR, SINAD usw. abzuschätzen.

Nun ist auf der Seite im Figure 6 eingezeichnet, wie man den SINAD aus 
dem Diagramm etwa auslesen kann:
https://www.ni.com/de-de/support/documentation/supplemental/06/understanding-frequency-performance-specifications.html#section--1434545350

Stimmt das so was dort angezeigt wird? Warum ist die untere Grenze von 
Signal to Noise and Distortion nicht auf die Spitzen der Distortion oder 
der Spurs gelegt?

Danke

[mita1 (Gast)]

Kennst sich hier jemand mit aus?

[Achim S. (Gast)]

mita1 schrieb:
> Stimmt das so was dort angezeigt wird?

In dem NI-Link wird beschrieben, wie man den SINAD aus der FFT 
berechnet. In Fig. 6 wurde der berechnete Wert dann eingezeichnet. 
Fig. 6 hat eher illustrativen Charakter, man kann daraus nicht ohne 
Rechnung ablesen, wo genau das SINAD einzuzeichnen wäre.

mita1 schrieb:
> Warum ist die untere Grenze von
> Signal to Noise and Distortion nicht auf die Spitzen der Distortion oder
> der Spurs gelegt?

Kann man auch machen. Dann betrachtet man aber nicht das 
SINAD-Verhältnis sondern den spurious free dynamic range (SFDR).

[HildeK (Gast)]

Wenn du die Gleichungen anschaust, dann siehst du, dass Leistungen 
betrachtet werden. N und D wird über das Band aufintegriert.

(Halbwissen, ist > 30 Jahre her, dass ich da mal dran beteiligt war und 
der Kollege hat gerechnet, ich habe die gemessenen Daten geliefert ... )

[Sam W. (sam_w)]

Unbedingt lesenswert ist "Understand SINAD, ENOB, SNR, THD, THD+N, and 
SFDR so You Don't Get Lost in the Noise Florr" von Walt Kester (Analog 
Devices):
https://www.analog.com/media/en/training-seminars/tutorials/MT-003.pdf

Auf Seite 5 wird beschrieben, wie SINAD bestimmt wird.

mita1 schrieb:
> Warum ist die untere Grenze von
> Signal to Noise and Distortion nicht auf die Spitzen der Distortion oder
> der Spurs gelegt?

Die errechnet sich als ein Mittelwert. Alle Leistungen der Frequenzbins 
in der FFT werden quadriert und addiert, außer die Signalfrequenz selbst 
und der Gleichspannungsanteil. Leistungen nicht in dB quadrieren.
Dann wird daraus die Wurzel gezogen. Grafisch entspricht das der roten 
Linie in der Abbildung von NI. Gefühlt sollte die ein wenig tiefer 
liegen, aber es ist ja nur qualitativ gezeichnet.

[mita1 (Gast)]

Ok vielen Dank für die Infos.
Ich will es mal konkret an einem Beispiel zunächst mit der THD 
versuchen.

Habe hier ein FFT Diagramm. Dieses wurde aus den dezimalen ADC Rohdaten 
mit 50kHz Abtastfrequenz erstellt.

In der FFT ist ja ganz links das DC-Signal zu sehen, gefolgt von 1kHz 
bei f0 und dann die harmonischen f1, f2...

y-Achse ist in dB angezeigt. Ich rechne mir diese dann um auf die 
Amplitude des Codeworts. Siehe Bild. Für die THD nehme ich mir die 
ersten 5 harmonischen. Die THD berechnet sich dann wie folgt:

$$THD = \frac{ \sqrt{ V_{rms,f1}^{ 2 } + V_{rms,f2}^{ 2 } + V_{rms,f3}^{ 2 } + V_{rms,f4}^{ 2 } + V_{rms,f5}^{ 2 } } }{ V_{rms,f0} }$$

In dB dann:

$$THD_{dB}= 20*log(THD)$$

Ich komme dann auf die -79,98dB.
Passt meine Vorgehensweise und das Ergebnis?

[mita1 (Gast)]

Passt das so?

[mita1 (Gast)]

Letzter Versuch :)
Danke