Частота дискретизации последовательности импульсов

Предположим, у меня есть последовательность импульсов с частотой F Герц. Нормальная прямоугольная волна имеет все нечетные гармоники. Согласно Найквисту, если я хочу «реконструировать» сигнал, частота дискретизации Fs должна быть не менее 2*(2k+1)*F для некоторого большого k .

Что делать, если я не хочу реконструировать форму сигнала, а просто хочу определить максимумы и минимумы? Например, приемники UART производят выборку с частотой, в 8 или 16 раз превышающей частоту F . Это потому, что они просто хотят обнаружить максимумы и минимумы? Они не хотят на самом деле реконструировать форму волны, их просто интересуют определенные моменты.

передискретизация зависит от коэффициента квантования max/min
@TonyEErocketscientist Я не понимаю. Можете ли вы уточнить?
Если у вас есть 10-битный АЦП с 1024 уровнями, и вам нужно только 2, то частота дискретизации уменьшается на 1024 или, наоборот, если закон Шеннона говорит 2fs для частоты 1f, но вам нужно 1024 уровня, то вам нужна частота дискретизации 2 * 1024. Но для фазы на UART они используют 16xf для синхронизации часов от стартового бита для 10 символов с меньшей ошибкой 10 символов = 1 старт+1стоп + данные или +1 для четности... но на самом деле это 2*1024+1 * 2f

Ответы (2)

Вам нужно более подробно описать свою «последовательность импульсов», но в целом интервал выборки (период) должен быть строго короче самого короткого «максимума» или самого короткого «минимума», которые могут появиться в вашем сигнале. В противном случае вы рискуете вообще пропустить максимум или минимум.

UART используют высокие частоты дискретизации, чтобы иметь дело с «неряшливыми» сигналами, которые могут иметь значительный шум или искажение. Это также делает их более устойчивыми к ошибкам скорости между двумя концами соединения.

Я понимаю, когда вы говорите, что «интервал выборки (период) должен быть строго короче, чем самые короткие максимумы или самые короткие минимумы». Это гарантировало бы, что максимумы и минимумы не будут пропущены, но этого было бы недостаточно для фактического восстановления последовательности импульсов. Я прав?
Правильный. Это то, что ты сказал, что хотел, верно?
да, меня смутила разница между полной реконструкцией и обнаружением максимумов/минимумов для последовательностей импульсов.
Но на самом деле вы МОЖЕТЕ реконструировать форму сигнала, если достаточно знаете его общие характеристики. Это намного сложнее, когда ваша частота дискретизации близка к минимальной частоте.

A в UART = асинхронный. Это относится к свободно работающим 16-кратным тактовым импульсам, генерируемым приемником для поиска переднего фронта начального бита, а затем выбора середины бита с использованием инвертированных тактовых импульсов 1x (= скорость передачи), теперь синхронизированных с этим фронтом. Поскольку существует небольшая разница в частоте, фаза тактового сигнала медленно смещается раньше или позже, но не более, чем обычно, чем 100 ppm * 10 бит = 0,1%.

Это делается для каждого слова со стартовым и стоповым битами в качестве проверки кадра слова . Это компенсирует некоторый сдвиг битов из-за искажения сигнала и разницы тактовых частот между отправителем и получателем, которая обычно находится в пределах 100 ppm.

Поскольку это уже двоичная логика, определяемая порогом Rx, который совпадает с TTL при 1,3 В, в то время как сигнал +/-V, нет необходимости производить выборку больше, чем это 16x f, и нет никакой экономии кремния для образец меньше этого. Таким образом, часы UART 16x стали стандартом де-факто . Исключением являются самые высокие скорости передачи данных, где в некоторых случаях доступна только 8-кратная тактовая частота с небольшой потерей тактовой частоты до предела данных для ошибки из-за всех эффектов фазового сдвига битов.

Если вы хотите иметь синхронные данные без начальных и стоповых битов, тогда будет использоваться синхронизация часов PLL SERDES , которая обычно использует часы с той же скоростью, что и скорость передачи символов. Затем следует поиск уникального шаблона синхронизации кадров, после чего он может декодировать поток.

{ не стесняйтесь искать в Интернете любые новые для вас ключевые слова.}

Что вы имеете в виду, говоря: «Нет [нет] никакой экономии кремния для выборки меньшего количества образцов»? Если я буду использовать более медленные часы, то энергопотребление улучшится. Я мог бы также прийти с более дешевыми деталями из-за более низкой частоты дискретизации.
Он уже может быть получен из медленного Xtal и масштабируется счетчиками, поэтому экономия, как правило, невелика, если только UART> 1 МГц, но тогда требуется целостность сигнала и требования BER. Но более высокие скорости передачи данных также требуют большего запаса по фазе, который уменьшается с тактовой частотой 8x. Это зависит от вашего сигнала. Скорость 9600 бод в кампусе была нужна в 70-х годах, но скорость 1 Мбит/с по короткому кабелю может и не понадобиться.
«Определенные точки» представляют собой оценку середины бита на основе задержки отправки фронта начального бита, шумового звона и других артефактов несоответствия импеданса кабеля. Таким образом, мы говорим о квантовании времени начала без восстановления формы сигнала. Вы читали про узоры глаз?
Частота дискретизации последовательности импульсов
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v