Когда эти прототипы устройств станут коммерческими/производственными, как будет встроена в устройство функция обработки сигналов осциллографа? [закрыто]

Я читал много исследовательских работ, в которых для обработки сигналов используется крупное и дорогое оборудование, такое как осциллографы. Осциллографы предлагают высокую частоту дискретизации и полосу пропускания, что делает их подходящими для приложений обработки сигналов. Кроме того, почти все эти исследовательские работы связаны с работой в лаборатории (настольная работа), поэтому очевидна выгода от использования осциллографа по сравнению с проектированием и изготовлением заказной печатной платы. Однако, когда дело доходит до коммерческих/производственных устройств, нам часто требуется серьезная обработка сигналов (то есть обработка сигналов, требующая значительной частоты дискретизации и полосы пропускания), и все же эти устройства, очевидно, не имеют встроенных лабораторных осциллографов (и в любом случае это было бы неэкономично). Итак, когда эти прототипы устройств станут коммерческими/производственными, как этот аспект обработки сигналов осциллографа встроен в устройство? Digilent Analog Discovery кажется более модульным устройством, но даже оно кажется слишком дорогим (и слишком большим), чтобы включать его во множество коммерческих устройств, требующих серьезной обработки сигналов. Все мои исследования касались аспектов лаборатории/прототипа/исследований, поэтому я пытаюсь понять, как все работает на стороне производства/коммерциализации.

Для деталей меньшего объема они обычно покупают коммерческий дигитайзер для ПК, обычно через PCIe. Для больших объемов вы сами разрабатываете дизайн, чтобы не платить наценку.
@user1850479 user1850479 Что такое «дигитайзер для ПК»?
Аналого-цифровой преобразователь, немного памяти, интерфейс к какой-то шине ПК, такой как PCIe, и драйвер для Windows/Linux.
@ user1850479 Хм, интересно. Итак, для создания этих вещей требуется «проектирование радиочастотной схемы»?
Если вы хотите сэмплировать радиочастоты, то да, вам понадобится какой-то радиочастотный дизайн. Для низких частот не очень. Более сложной задачей обычно является цифровая схема интерфейса между ПК и аналого-цифровым преобразователем. Это весь твой вопрос? Должен ли я написать ответ?
@user1850479 user1850479 Если эти «цифровые преобразователи для ПК» - это то, как обработка сигналов осциллографа выполняется в коммерческих / производственных устройствах, то да, это был мой вопрос. Я хотел бы узнать, как сделать такое устройство на заказ для своей работы, вот откуда этот вопрос. Это должно быть как можно более «высокая производительность» (высокая частота дискретизации и пропускная способность) (отсюда я слышал о «проектировании радиочастотной схемы»), но ограниченная разумной стоимостью. Digilent Analog Discovery казался актуальным, поэтому я упомянул о нем.
Какая частота дискретизации и сколько бит вам требуется? Это сильно повлияет на то, что вам нужно делать. Отредактируйте эту информацию в своем вопросе.
@user1850479 user1850479 Я еще не знаю таких точных деталей. На данный момент я просто пытаюсь изучить это в более общем плане, а затем я оптимизирую на основе точных деталей позже, когда узнаю больше. Но я бы сказал, что характеристики устройства Digilent, на которое я ссылался, кажутся хорошей отправной точкой.
Я голосую за то, чтобы закрыть это до тех пор, пока вы не доведете его до состояния, в котором он достаточно сфокусирован, чтобы быть ответственным. А пока предлагаю ознакомиться с различными связанными вопросами. Передача аналоговых данных в цифровую систему — довольно распространенная проблема, просмотр предыдущей работы может помочь вам сузить круг вашей проблемы до чего-то более податливого.
@user1850479 user1850479 есть ли конкретная ссылка, которую вы бы порекомендовали? Может быть, мне стоит начать с учебника по проектированию радиочастотных цепей? Я хотел бы начать с создания устройства, подобного Digilent (то есть с такими же характеристиками).
Что не так с использованием АЦП и FPGA или DSP? Осциллографы созданы с учетом того, что они могут измерять многие вещи. Производственное устройство будет делать только одну вещь, поэтому его можно сделать намного меньше, и ему не нужен экран, ручки или даже входы или датчики общего назначения. Я не думаю, что на самом деле это рассматривается как «встраивание осциллографа в устройство», а как создание аналогового интерфейса и сервера цифровой обработки.
@DKNguyen Да, это моя точка зрения. Я не заинтересован в создании еще одного осциллографа; скорее, я хочу построить «недорогую», «высокопроизводительную» (для моего приложения) электронику, специфичную для моего приложения — она просто должна делать то же самое, что и осциллограф (на основе ответа от rfdave, я думаю, что "вещь" - это "оцифровщик сигналов"). Как я уже упоминал, я хотел бы начать с создания более дешевой пользовательской версии устройства Digilent, на которое я ссылался в своем вопросе.
Итак, похоже, вы хотите это: Analog.com/en/education/education-library/… и этот аналог.com/en /education/education-library/ … . Удачи пить из пожарного шланга.
@DKNguyen Хм, да, похоже, это оно. Похоже, у меня много работы. :) Спасибо!
Преобразование сигнала (фильтры, усилители и т. д.) -> АЦП -> MCU/FPGA/DSP -> (?) Math Voodoo (?) -> Результат
Однажды я разобрал Tek Scope, среди прочего у них есть несколько FPGA и специализированных ASIC. Это также хорошее видео: youtube.com/watch?v=VFX47ZGOn_o Однако этот вопрос не по теме, потому что он недостаточно сфокусирован.

Ответы (1)

В общем, осциллограф мало что делает для обработки сигналов, вместо этого он, вероятно, служит оцифровщиком сигналов, при этом оцифрованный сигнал подается в приложение обработки сигналов, работающее на компьютере. То, что вы используете для реализации этого в «производстве», будет в значительной степени зависеть от «значительной частоты дискретизации и полосы пропускания» и алгоритмов обработки сигналов, которые вам необходимо запустить. если вам нужно производить выборку на частотах в несколько ГГц со значительной пропускной способностью, тогда у вас также будут значительные вычислительные требования, обусловленные скоростью передачи данных в Гбит/с. Как правило, для таких систем требуется большая и быстрая FPGA для приема данных и запуска необходимого приложения обработки сигналов.

Такие системы, как 5GNR (расширение сотовой связи 5G mmWave), начинались бы с чего-то подобного, а затем, по мере повышения требований, проект реализовывался бы в нескольких ASIC (специализированных интегральных схемах) для достижения минимальных размеров/стоимости/мощности. .

Если вам нужно работать на частоте ниже 6 ГГц, то программно определяемые радиостанции, такие как Ettus N310, могут хорошо работать в сочетании с GNURadio для обработки битов сигнала.

Другими словами, вы получаете инженерный ответ Canonical на вопрос «Это зависит от деталей».

Спасибо за ответ. Что, если я захочу построить что-то со спецификациями устройства Digilent? Где бы мне начать узнавать об этом?
Отправной точкой может быть поиск разборки устройства Digilent и изучение того, какие компоненты в нем используются. В качестве АЦП используются аналоговые устройства AD9648, поэтому начните с чтения таблицы данных, а также доступных примечаний по применению. Это поможет вам понять, что происходит внутри Analog Discovery 2. Используя это, вы сможете начать расширять свои знания и задавать более конкретные вопросы.
Да, я начну исследовать это. DKNguyen порекомендовал в своем комментарии аналог.com/en /education/education-library/… и Analog.com/en/education/education-library/… , так что я тоже начну их изучать. Спасибо за помощь!
А для «логической» части есть вот это: опасные прототипы.com/docs/ Open_Bench_Logic_Sniffer
Когда эти прототипы устройств станут коммерческими/производственными, как будет встроена в устройство функция обработки сигналов осциллографа? [закрыто]
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v