ADC प्रदर्शन सिमुलेशन: FFT से SINAD की गणना कैसे करें?

इस समस्या पर काम करते समय , मुझे संदेह होने लगा कि मेरी शुरुआती परिभाषा क्या है

S I N A D = 10 \log_{10} (\frac{p_{f}}{\sum_{i} (p_{i}) - p_{0} - p_{f}}) d B

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

सही है। इस समीकरण में, आवृत्ति पर FFT बिन की शक्ति है , आवृत्ति बिन की शक्ति है जिसमें संकेत आवृत्ति और डीसी घटक है। डीसी कंपोनेंट और सिग्नल फ्रीक्वेंसी को हटाने से पहले, पर योग सभी आवृत्ति घटकों को जमा करता है । $p_x$ $x$ $p_f$ $f$ $p_0$ $i$ $p_0$ $p_f$

विशेष रूप से, मैं को लेकर अनिश्चित हूं हिस्सा है, जो मैं से व्याख्या की विकिपीडिया वर्णन $\sum_i(p_i)$

(ए) मूल मॉड्यूलेटिंग ऑडियो सिग्नल की शक्ति, यानी एक मॉड्यूलेटेड रेडियो फ्रिक्वेंसी कैरियर से (बी) अवशिष्ट ऑडियो पावर, यानी, शोर-प्लस-डिस्टॉर्शन शक्तियों के मूल मॉडुलिंग ऑडियो सिग्नल को हटा देने के बाद। इस परिभाषा के साथ, SINAD का स्तर एक से कम होना संभव है।

समीकरण की तुलना में, "मूल मॉड्यूलेटिंग ऑडियो सिग्नल" फ्रिक्वेंसी , जिसका एफएफटी से टर्म में हिसाब लगाया जाता है। अवधि मैं निम्नलिखित कागज, जो डीसी घटक को दूर करने का कहना है से मिल गया: $f$ $p_f$ $p_0$

में "समझे SINAD, ENOB, SNR, THD, THD + N, और SFDR" दस्तावेज़ , यह कहता है

सिग्नल-टू-शोर और विरूपण (SINAD, या S / (N + D) सभी अन्य वर्णक्रमीय घटकों के रूट-सम-स्क्वायर (rss) के औसत मान के साथ rms सिग्नल के आयाम का अनुपात है, जिसमें हार्मोनिक्स भी शामिल है, लेकिन dc को छोड़कर

इन परिभाषाओं को देखते हुए, मैं SINAD की अन्य संभावित परिभाषाओं के बारे में सोच सकता हूं, अर्थात्

S I N A D = 10 \log_{10} (\frac{p_{f}}{\sqrt{\sum_{i} (p_{i}^{2})} - p_{0} - p_{f}}) d B

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

जो FFT परिणाम के शोर और विरूपण डिब्बे के आरएसएस (रूट-सम-वर्ग) का उपयोग करता है। लेकिन फिर, वास्तव में उस दस्तावेज़ में "मतलब मूल्य" से क्या मतलब है?

fft noise

— FriendFX
स्रोत

क्या आप इस बारे में अधिक विस्तार से बता सकते हैं कि आप किस तरह से अधिक आय के साथ

और क्या

और

हैं?

i

$i$

p_{f}

$p_f$

p_{0}

$p_0$

— फ़ोनॉन

@ फॉनोन, मैंने स्पष्ट करने की कोशिश की। मुझे पता है अगर यह कुछ और की जरूरत है। धन्यवाद।

— फ्रेंड एफएक्स

जवाबों:

यदि SINAD को केवल अपेक्षित मूल्य और भिन्नता से निर्धारित किया जा सकता है, तो यह निर्धारित करना संभव है कि SINAD कैसे परिवर्तित होता है। वेरिएंस संरक्षित है जबकि अपेक्षित मान रूप में बढ़ता है $\sigma^2$ $\mu$ जहां N नमूना सेट आकार है। शोर + भेद को विचरणमाना जाता है। $\sqrt{N}$ $\sigma^2$

इस प्रकार SINAD मूल्य तो बनने के लिए निर्धारित की जायेगी

S I N A D = \frac{P_{s i g n a l} + P_{n o i s e} + P_{d i s t o r t i o n}}{P_{n o i s e} + P_{d i s t o r t i o n}} = \frac{N | μ |^{2} + σ^{2}}{σ^{2}} = N \cdot S N R + 1

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

यदि आवश्यक हो तो मैं इसे और अधिक विस्तार से समझा सकता हूं।

— डेविड जोंसन
स्रोत

दिलचस्प दृष्टिकोण। क्या आप यह जोड़ सकते हैं कि यह वास्तविक सिग्नल ए / डी से साइन सिग्नल की गणना से एफएफटी के डिब्बे से कैसे संबंधित है?

— मित्र एफएक्स

वास्तव में उस दस्तावेज़ में "औसत मूल्य" से क्या मतलब है?

समय डोमेन में, SINAD की गणना शोर + विरूपण के आरएमएस मूल्य के संकेत के आरएमएस मूल्य के अनुपात के रूप में की जाती है, इसलिए मेरा मानना है कि एडी दस्तावेज़ के संदर्भ में औसत मूल्य आरएमएस माप में मतलब को संदर्भित करता है। फ़्रीक्वेंसी डोमेन में गणना करने से माध्य ऑपरेशन छुपा होता है क्योंकि DFT गुणांक की परिमाण पहले से ही समय डोमेन RMS मान के आनुपातिक होने के लिए वातानुकूलित हैं। RMS मानों को वर्ग के रूप में अभिव्यक्त किया जाता है और फिर एक समग्र RMS मान प्राप्त करने के लिए वर्गमूल का परिणाम लिया जाता है। आरएसएस आवश्यक अंकगणितीय ऑपरेशन को प्राप्त करता है।

— user2718
स्रोत

क्या आप FFT परिणाम (और बिजली / आयाम स्पेक्ट्रम आदि जैसी स्थितियों) से SINAD की गणना के लिए सही समीकरण पोस्ट कर सकते हैं? मेरे प्रश्न का मुख्य कारण यह था कि मुझे कहीं भी ऐसा समीकरण नहीं मिल सकता था, केवल पाठात्मक विवरण जो मुझे कठिन लगे और व्याख्या करने में त्रुटि हो। अगर मुझे आपके वर्तमान विवरण की व्याख्या करनी थी, तो मेरा दूसरा समीकरण उपयोग करने वाला प्रतीत होता है।

— फ्रेंड एफएक्स

इस लिंक पर जाएं: fhnw.ch/technik/ime/publikationen ।। डाउनलोड कागज "" कैसे संकेत और शोर सिमुलेशन और माप के लिए FFT उपयोग करने के लिए "मैं जैसे ही मैं कुछ खाली समय है के रूप में पालन करने की कोशिश करेंगे

— user2718

अपने एडीसी डेटाशीट में देखें, ज्यादातर समय वे एक सूत्र प्रदान करते हैं और यहां तक कि समझाते हैं कि इसे कैसे शांत किया जाए।

मेरा कहता है:

SINAD मूल (PS) की शक्ति का अनुपात शोर (PN) और विकृति (PD) सहित अन्य सभी वर्णक्रमीय घटकों की शक्ति का अनुपात है, लेकिन डीसी को छोड़कर।

इसलिए सूत्र है:

10 \log_{10} (\frac{P_{S}}{P_{N} + P_{D}})

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

— Kevin.hammet
स्रोत

मैंने स्पष्टता के लिए लाटेक्स प्रदर्शन का उपयोग करने के सूत्र को बदल दिया, आशा है कि मैंने इसे सही ढंग से अनुवादित किया है। क्या आप एफएफटी गणना के परिणाम वाले डिब्बे से पीएस, पीएन और पीडी की गणना करने के तरीके के बारे में विस्तार से बता सकते हैं?

— फ्रेंडएफ़एक्स

मेरे उत्तर को संपादित करने के लिए धन्यवाद। ठीक है, वास्तव में यदि आपके डिब्बे को बिजली स्पेक्ट्रम के घटकों पर सही ढंग से मैप किया जाता है, तो आप इसे निम्नानुसार कर सकते हैं: Ps: मूलभूत आवृत्ति पर सिग्नल की शक्ति प्राप्त करें (मेरा मानना है कि आपको पता होना चाहिए कि आपका मौलिक क्या है) आसान हो। पीएन: पीएस + पी (हार्मोनिक्स) - पीडी के रूप में डीसी मैं वास्तव में निश्चित नहीं हूं।

— केविन.हैमेट

मुझे लगता है कि मैंने पहले से ही अपने प्रश्न में इसे और अधिक विस्तार से समझाने की कोशिश की (उदाहरण के लिए देखें कि मेरे प्रश्न में PS, PN और PD प्रतिस्थापन के साथ आपका सूत्र है)। मुझे वास्तव में कुछ समीकरणों की आवश्यकता है, जो आपने अभी कहा था (और जो मैंने कई बार अलग-अलग वेरिएंट में डेटाशीट, विकिपीडिया, पेपर, आदि) में गणितीय रूप में पढ़ा है, जिसे ए / डी के किसी भी एफएफटी पर लागू किया जा सकता है। परिवर्तित साइन लहर। शायद जो चीज याद आ रही है वह है "यदि आपके डिब्बे सही ढंग से बिजली स्पेक्ट्रम के घटकों के लिए मैप किए गए हैं", लेकिन मुझे नहीं पता कि यह कैसे सुनिश्चित करें कि यह सही है।

— FriendFX

ठीक है यह इस तरह है: 0 हर्ट्ज पर डीसी के लिए पहला एफएफटी बिन कोरस्पांड्स, निम्न बिन 1 * एफएस / एनएफटीटी है, थ्रिड 2 * एफएस / एनएफटीटी और इतने पर है ... जहां एफएस आपकी नमूना आवृत्ति और एनएफटी है एफएफटी अंक की संख्या।

— केविन.हैमेट

ठीक है, तो मेरे प्रश्न में कौन सा समीकरण सही है? या यह एक पूरी तरह से अलग है? एक साइड नोट के रूप में, मैं पहले से ही जानता हूं कि विशिष्ट आवृत्तियों (या उसकी सीमाएं) के डिब्बे को कैसे खोजना है, इसलिए मेरे सवाल का मुख्य हिस्सा उन गणनाओं के सही योग के बारे में है जो SINAD गणना के संदर्भ में हैं।

— फ्रेंडएफएक्स