ADC performans simülasyonu: FIN'den SINAD nasıl hesaplanır?

Bu sorun üzerinde çalışırken, ilk tanımımın

S ben N- bir D = 10 {günlük}_{10} (\frac{p_{f}}{\underset{ben}{Σ} (p_{ben}) - p_{0} - p_{f}}) d B

$SINAD = 10 \log_{10} \left( \frac{p_f} {\sum_i{(p_i)} - p_0 - p_f} \right)dB$

doğru. Bu denklemde , frekansındaki FFT bölmesinin , sinyal frekansını içeren frekans bölmesinin ve DC bileşenidir. üzerindeki toplam , DC bileşenini ve sinyal frekansını çıkarmadan önce tüm frekans bileşenlerini biriktirir . $p_x$ $x$ $p_f$ $f$ $p_0$ $i$ $p_0$ $p_f$

Daha spesifik olarak, Wikipedia açıklamasından yorumladığım bölümünden emin değilim $\sum_i(p_i)$

(A) Orijinal modülasyonlu ses sinyalinin gücünün, yani modüle edilmiş bir radyo frekansı taşıyıcısından (b) artık ses gücüne, yani orijinal modülasyonlu ses sinyalinin çıkarılmasından sonra kalan gürültü artı bozulma güçlerine oranı. Bu tanım ile SINAD seviyesinin birden az olması mümkündür.

Denklemle karşılaştırıldığında, "orijinal modüle edici ses sinyali", teriminde muhasebeleştirilen frekansındadır . terim Ben DC bileşeni kaldırmak için diyor Aşağıdaki kağıt, aldığım: $f$ $p_f$ $p_0$

In "anlayın SINAD, ENOB, SNR, THD, THD + N ve SFDR" belgesinde , diyor

Sinyal-Gürültü ve Bozulma (SINAD veya S / (N + D), rms sinyal genliğinin harmonikler de dahil olmak üzere diğer tüm spektral bileşenlerin kök toplamı karesinin (rss) ortalama değerine oranıdır. ama dc hariç

Bu tanımlara baktığımda, SINAD'ın başka bir olası tanımını, yani

S ben N- bir D = 10 {günlük}_{10} (\frac{p_{f}}{\sqrt{\underset{ben}{Σ} (p_{ben}^{2})} - p_{0} - p_{f}}) d B

$SINAD = 10 \log_{10} \left( \frac{p_f} { \sqrt{ \sum_i{(p_i^2)} } - p_0 - p_f} \right)dB$

FFT sonucunun gürültü ve bozulma kutularının RSS'sini (kök-toplam-kare) kullanır. Ama sonra, bu belgedeki "ortalama değer" ile tam olarak ne kastedilmektedir?

fft noise

— FriendFX
kaynak

Eğer üzerinde toplamı ile geldim nasıl daha üzerinde durmak Could

ve hangi

nelerdir?

i

$i$

p_{f}

$p_f$

p_{0}

$p_0$

— Phonon

@Phonon, açıklığa kavuşturmaya çalıştım. Biraz daha fazlasına ihtiyaç duyup duymadığını bana bildirin. Teşekkürler.

— FriendFX

Yanıtlar:

SINAD yalnızca beklenen değer ve varyanstan belirlenebilirse, SINAD'ın nasıl dönüştüğünü belirlemek mümkündür. Varyans korunurken beklenen değer olarak büyür. $\sigma^2$ $\mu$ ; burada N, örnekleme kümesi boyutudur. Gürültü + distorsiyonununvaryansı olduğu varsayılmaktadır. $\sqrt{N}$ $\sigma^2$

Böylece SINAD değerinin

S ben N- bir D = \frac{P_{s ben g n bir l} + P_{n Ö ben s e} + P_{d ben s t Ö r t ben Ö n}}{P_{n Ö ben s e} + P_{d ben s t Ö r t ben Ö n}} = \frac{N- | μ |^{2} + σ^{2}}{σ^{2}} = N- \cdot S N- R, + 1

${\mathrm {SINAD}}={\frac {P_{{\mathrm {signal}}}+P_{{\mathrm {noise}}}+P_{{\mathrm {distortion}}}}{P_{{\mathrm {noise}}}+P_{{\mathrm {distortion}}}}} = {\frac {N |\mu|^2+\sigma^2}{\sigma^2}} = N \cdot SNR + 1$

Gerekirse bunu daha ayrıntılı olarak açıklayabilirim.

— David Jonsson
kaynak

İlginç bir yaklaşım. Bunun sinüs sinyalinin gerçek dünyadaki A / D dönüşümünden hesaplanan FFT'nin kutularıyla nasıl ilişkili olduğunu ekleyebilir misiniz?

— FriendFX

bu belgedeki "ortalama değer" ile tam olarak ne kastedilmektedir?

Zaman alanında, SINAD, sinyalin RMS değerinin gürültü + bozulmanın RMS değerine oranı olarak hesaplanır, bu nedenle AD belgesi bağlamındaki ortalama değerin RMS ölçümündeki ortalamayı ifade ettiğine inanıyorum. DFT katsayılarının büyüklüğü zaten zaman alanı RMS değeri ile orantılı olacak şekilde koşullandırıldığından, frekans alanında hesaplama yapmak ortalama işlemi gizler. RMS değerleri kareler olarak toplanır ve daha sonra bileşik bir RMS değeri elde etmek için sonucun kare kökü alınır. RSS gerekli aritmetik işlemi gerçekleştirir.

— user2718
kaynak

SINAD'ı FFT sonucundan (ve güç / genlik spektrumu vb. Gibi) hesaplamak için doğru denklemi gönderebilir misiniz? Sorumun ana nedeni, böyle bir denklemin hiçbir yerde bulunamamasıydı, sadece yorumlamayı oldukça zor ve hataya açık bulduğum metinsel açıklamalar. Mevcut açıklamanızı yorumlayacak olsaydım, ikinci denklemim kullanılacak gibi görünüyor.

— FriendFX

Bu Bağlantıya git: fhnw.ch/technik/ime/publikationen .. İndirme kağıt "" Nasıl sinyal ve gürültü simülasyonları ve ölçümler için FFT kullanmak için" Ben en kısa boş vaktin olarak takip çalışacağım

— user2718

ADC veri sayfanıza bakın, çoğu zaman bir formül sağlarlar ve hatta nasıl hesaplanacağını açıklarlar.

Mine diyor ki:

SINAD, temelin (PS) gücünün, gürültü (PN) ve bozulma (PD) dahil, ancak dc hariç diğer tüm spektral bileşenlerin gücüne oranıdır.

dolayısıyla formül:

10 {günlük}_{10} (\frac{P_{S}}{P_{N-} + P_{D}})

$10 \log_{10} \left( \frac{P_S} {P_N + P_D} \right)$

— Kevin.hammet
kaynak

Açıklık için LaTeX ekranını kullanmak için formülü değiştirdim, umarım doğru bir şekilde tercüme ettim. FFT hesaplamasının sonucu olan çöp kutularından PS, PN ve PD'nin nasıl hesaplanacağını açıklayabilir misiniz?

— FriendFX

Cevabımı düzenlediğiniz için teşekkürler. Aslında, kutularınız güç spektrumunun bileşenlerine doğru bir şekilde eşlenmişse, bunu aşağıdaki gibi yapabilirsiniz: Ps: sinyalin gücünü temel frekansta elde edin (temelinizin ne olduğunu bilmeniz gerektiğine inanıyorum) kolay ol. PN: PS + P (harmonikler) - DC PD için gerçekten emin değilim.

— Kevin.hammet

Sanırım bu soruyu daha ayrıntılı olarak açıklamaya çalıştım (örneğin, sorumun PS, PN ve PD ile formülü değiştirildiğini görün) Gerçekten ihtiyacım olan şey, az önce söylediklerinizi (ve veri sayfaları, Wikipedia, makaleler vb. Farklı varyantlarda birden çok kez okuduğum) bir A / D'nin herhangi bir FFT'sine uygulanabilecek bir matematiksel forma koyan bazı denklemler. dönüştürülmüş sinüs dalgası. Belki de eksik olan şey "kutularınız güç spektrumunun bileşenlerine doğru bir şekilde eşlenmişse", ancak doğru olduğundan nasıl emin olacağımı bilmiyorum.

— FriendFX

Tamam şu şekilde: ilk FFT kutusu 0 Hz'de DC'ye bağlanır, aşağıdaki bölme 1 * Fs / Nfft, üçlü 2 * Fs / Nfft vb. ... Fs örnekleme frekansınız ve Nfft FFT noktalarının sayısı.

— Kevin.hammet

Tamam, sorumun içindeki denklemlerden hangisi doğru? Yoksa tamamen farklı mı? Bir yan not olarak, belirli frekansların (veya aralıklarının) kutularını nasıl bulacağımı zaten biliyorum, bu yüzden sorumun ana kısmı, bu kutuların SINAD hesaplaması bağlamında doğru toplanmasıyla ilgili.

— FriendFX