Nutzsignal herausfiltern

[Henning Paul]

Joerg schrieb:

"Communications Receivers" von Ulrich Rhode.

Ist das der, der Rhode Island gegründet hat?

SCNR
Henning
--
henning paul home: http://www.geocities.com/hennichodernich
PM: henningpaul@gmx.de , ICQ: 111044613

 

[Mathias]

Hallo,
danke mal für die rege Teilname. Mal kurz zu mir: Bin
Elektronikentwickler freiberuflich,
Schwerpunkt Meßtechnik und Kleinsteuerungen. Also nichts
Hochkompliziertes und so. Meine Hauptarbeit
ist meine Kunden zufriedenstellen. Damit verdiene ich meine Brötchen
und das hat oberste Priorität.
Dieses Projekt mit dem Problem ist was eigenes, also ich investiere
etwas Geld und meine Zeit.
Wenn ich da jetzt nicht mehr weiterkomme, weil es für mich zu
schwierig wird, dann tue ich es einfach
in die Schublade und dann ist auch gut. Vielleicht fällt mir ja nach
einer Ruhezeit ein Lösungsweg ein.
Wäre nicht das erstemal, trotzdem wäre es schön, wenn das ganze
Projekt funktioniert.

So, jetzt noch mal zum Thema:
Habe kein reines Trägersignal zu Verfügung. Dann geht auch nichts mit
invertieren und zusammenmischeln. Schade,
wäre eine gute mögliche Lösung.
RMS mit AD637 (RMS) soll nach Aussage nicht gehen, denke ich auch.
Besser den AD630 (Demodulator). Datenblatt
hab ich schon mal. Habe es notiert und zu den möglichen Lösungen
getan.
@Martin Schönegg (12.)
Ist sehr trivial, werde ich natürlich probieren. Wegen Dioden,
was ist besser: Germanium AAxxx, Feld Wald und Wiesen Silizium
1N4148, Schotky BASxx oder vielleicht noch was anderes?
@Jörg (15.)
"Ein "verkehrt herum" betriebener Transistor funktioniert sehr viel
besser als eine Diode." Den Schaltungskniff kenne ich nicht, wie
sieht der näher aus? Basis-Emitter-Diode? Standardtransistor BCxxx?
@Oliver Bartels (11. 16. 18.)
Direkte digitale Signalverarbeitung mit schneller AD-Wandlung,
FPGA, DSP mit Blackfin oder TMS und Softwarefiltern, übersteigt
momentan meine Kenntnisse an Fachwissen. Dies zu erlernen,
einarbeiten richtig reinknien fehlt mir auch die Zeit. Wenn
natürlich digital letztendlich die als einzige Lösung übrigbleibt
und ich beherrsche die Thematik nicht,
dann bin ich auch selber Schuld, wenn ich's nicht zum Laufen kriege.
Ich überlege es mir noch, denn früher oder später sollte ich
sowieso mit DSPs umgehen können. Außer die AVRs von Atmel werden
in nächster Zeit so schnell, daß ich es mit denen machen
könnte. ;-) grins

Um Brummen und Rauschen zu Filtern werde ich mich noch kümmern
müssen.

Weiter Lösungsvorschläge natürlich willkommen.

Danke
Gruß
Mathias

 

[Michael Koch]

Die Invertierung erzeugt kein Phasenrauschen.

Glaubst Du.

Der Generator könnte zum Beispiel zwei getrennte Wicklungen am Ausgangstrafo
haben. Da entsteht kein Phasenrauschen.

Gruss
Michael

 

[Rolf_B]

Mathias wrote:

habe mir schon den Kopf zerbrochen über folgendes Problem.
Habe ein Sinussignal mit ca. 400kHz und einer Spannung von 10Vss. Das
Nutzsignal ist eine Amplitudenschwankung von 0 - 5mV mit einer Frequenz
von ca. 0,1 - 0,5 Hz.
Wie bekomme ich nun das Nutzsignal am Besten herausgefiltert?
Anschließend zu verstärken dürfte weniger ein Problem sein, mit nem
guten OP. Exakt zu messen ist nicht so wichtig.

Vielleicht mal in Richtung Lock-In-Amplifier forschen. Also
Synchrondemodulation oder Runtermischen auf Baseband oder
wie auch immer man das nennen mag. Phasen/Frequenzrauschen
und Drift kriegt man dann wohl nur über sin/cos Auswertung
und Vektorsummenbildung weg, wobei ich bezweifle, ob das
bei diesen Dynamikanforderungen geht. Specs erhältlicher
Geräte zu studieren dürfte sicher sinnvoll sein, da sieht
man am schnellsten, was in dieser Richtung machbar ist.

--
mfg Rolf Bombach

 

[Joerg]

Hallo Oliver,

Wir hatten analoge Doppler fuer die Medizin entwickelt, bei denen -80dBc
nichts sind. Dort wird einiges mehr erwartet. Ansonsten wuerden sich die
Echos von verkalkten Gefaesswaenden ins Nutzsignal mischen.

Ich will nicht sagen, das ich die digitale Loesung nicht mag. Sie
koennte hier sogar die beste Alternative sein. Ich will nur sagen, dass
solche Dinge sehr wohl analog gemacht werden koennen und wurden.


Ok, mit analoger Technik der Größenordnung 19" Einschub, voll,
geht soetwas schon, aber nicht mit drei Bauteilen von Unrat&Co,
wie sich manche das hier vorstellen. Alleine das Netzteil für
das Analoggrab wird schon "etwas aufwändiger" ausfallen,
wobei auch die DSP Schaltung eine sehr gute Versorgung
benötigt.

19" Einschuebe kann man Krankenhaeusern und erst recht Aerzten schon
lange nicht mehr anbieten. Diese Doppler haben oft die Form der
ehemaligen Apple II Computer. Die analoge Signalverarbeitung ist dabei
nicht groesser als eine Postkarte. Was Platz nimmt, sind das breite
Display und der Strip Chart Recorder. Letzterer war partout von der
Kundschaft gewollt. Ausreden ist nicht und der Kunde ist nun mal Koenig.
Wenn er es so will, bekommt er es.

Ohne Chart Recorder und riesiger Anzeige sind Doppler nicht viel
groesser als ein Weckradio. Batteriebetrieb ist auch anzutreffen, da ist
nichts mit Monster-Netzteilen. Oft werden sie auch in
Entwicklungslaendern benutzt und da muss es den ganzen Tag an einem
kleinen Bleiakku laufen, weil es keinen Netzstrom gibt.

Auf die Schnelle mal nach gebrauchten gesucht, an denen ich vor grauer
Zeit mitgewirkt hatte. Hier ist einer, Signalverarbeitung analog und das
Ding hatte beinahe Referenzcharakter. Das Photo ist allerdings nicht so gut:
http://66.102.7.104/search?q=cache:3GwetpCTkJUJ:www.med2med.de/pages/produktdetail.cfm%3Fprod%3D97818++%22Digidop%22&hl=en

Aber: Die Filter zwischen den 1Hz und dem 50Hz Netzbrumm
will man eigentlich nicht analog bauen, wenn der Netzbrumm
z.B. nur bei -30dBc liegen sollte. Und das ist gut denkbar ...

Warum nicht? Die waren bis vor einigen Jahren immer analog. Kein Problem.

Vorallem unterhalten wir uns dann um einen etwas längeren
Entwicklungszeitraum, unter Umständen ist selbst ein Jahr nichts.
Kurzum: Nett, als Firmenforschung noch gut bezahlt wurde ;-)

Auch eine gute DSP Entwicklung braucht ein Jahr. Darunter geht in der
Medizinelektronik nichts, wegen obligatorischer Entwicklungsprozedur.
Die 400kHz Chose laesst sich sehr viel schneller loesen.

Da hat der DSP den Vorteil, dass man relativ schnell neue
Algorithmen testen kann, etwas zügiger fertig wird, so man weiß,
was man macht, und so man nicht an elementaren Dingen wie
dem TCXO für die Abtastung gespart hat.

Mathias muesste etwas mehr ueber diesen Fall berichten. In einer
analogen Loesung muesste man gar nicht mischen, das erspart den TCXO.
Drei oder vier simple Quarzfilterstufen a la DCF77 tun es eventuell schon.

Adaptive Filter lassen sich zudem nicht wirklich analog aufbauen,
und die könnten hier nützlich sein, wenn wirklich weitere 30dB
anfallen ...

Lassen sie sich, z.B. mit switched-capacitor Filtern. Allerdings sind
von den Herstellern die Preise so hoch gehalten worden, dass sich das
kaum durchsetzten. Wir haben solche Sachen jedoch auch schon diskret gebaut.

Adaptiv in Richtung Noise-Blanking ist der DSP allerdings haushoch
ueberlegen.

Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com

 

[Joerg]

Hallo Horst-Dieter,

Wir hatten analoge Doppler fuer die Medizin entwickelt, bei denen
-80dBc nichts sind. Dort wird einiges mehr erwartet.

Ist hier nicht das Zauberwort Symmetrie?

Die meisten Doppler arbeiten mit voller I/Q Verarbeitung, um den Fluss
in beiden Richtungen zu erfassen.

Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com

 

[Joerg]

Hallo Mathias,

@Jörg (15.)

"Ein "verkehrt herum" betriebener Transistor funktioniert sehr viel
besser als eine Diode." Den Schaltungskniff kenne ich nicht, wie
sieht der näher aus? Basis-Emitter-Diode? Standardtransistor BCxxx?

Hier steht die Theorie:

http://www.analog-innovations.com/
(unter S.E.D. schematics und dann "Inverted Transistor")

Und hier das "Kochrezept":
http://www.edn.com/contents/images/60701di.pdf

Mischen musst Du nicht, wenn es immer 400kHz sind und Du ein gutes
schmalbandiges Quarzfilter bauen kannst. So wie bei DCF77 Empfang.
Allerdings sind die Quarze wohl eine Spezialanfertigung, ist aber auch
nicht umwerfend teuer. Es sei denn, Du koenntest auf eine gaengigere
Frequenz ausweichen.

Have fun, Joerg

http://www.analogconsultants.com