PDA

Просмотр полной версии : Гибридный "синтезатор" частоты.



AlexanderT
30.08.2006, 23:02
Извиняюсь,что отвлекаю,но пришла в голову мысль которую хотел предать критике.
Как альтернативу синтезатору,можно попробовать изобразить некий гибрид:
Обычный гетеродин с перестройкой варикапом с которого подаётся на смеситель и конечно на ЦШ на микроконтроллере с функцией ЦАПЧ но не аналоговой а цифровой! Для этого нужен наверное ещё один микроконтроллер который будет управлять ЦАПом а этот ЦАП варикапом гетеродина.
В результате имеем "синтезатор" стабильность которого определяется разрядностью ЦШ и разрядностью ЦАПа,при этом можно реализовать весь дополнительный сервис,поскольку всё управление сугубо цифровое.
Будет-ли это проще традиционного синтезатора?

UN7RX
30.08.2006, 23:34
Лет десять назад нечто подобное я городил. прикольно конечно вспоминать...
Кстати такие синтезаторы действительно существовали, но у них есть недостатки и немалые. В частности, нечувствительность в пределах шага младшего разряда, нестабильность во время цикла измерения частотомера, ну и так далее. Схема, для обеспечения всех функций (память, тастура и прочее), получилась сложная. Все было на дискретной логике. В качестве элементов сравнения и управления использовались цифровые компараторы 555СП1 (или 2, не помню уже..). Вобщем, сегодня эти уж точно заниматься не буду.

Илья RW3FY
31.08.2006, 00:43
Кстати такие синтезаторы действительно существовали, но у них есть недостатки и немалые. В частности, нечувствительность в пределах шага младшего разряда, нестабильность во время цикла измерения частотомера, ну и так далее.

А как следствие недостатков --- повышенный фазовый шум на малых отстройках от несущей. Что делает аппарат с таким гетеродином малопригодным, а иногда и вовсе непригодным к работе цифровыми видами. Все виды связи, где используется фазовая манипуляция, крайне чувствительны к фазовому шуму на малых отстройках. Чем меньше скорость манипуляции, тем чувствительнее. С фазовыми шумами при этом тесно связана вероятность ошибки (BER). Поэтому во всех системах низкоскоростной связи с использованием фазоманипулированных сигналов (INMARSAT, к примеру), фазовый шум жёстко нормируется на отстройках вплоть до 10Гц, несмотря на то, что скорости там на порядки выше нашей PSK31. Да и в телеграфе тон при использовании всяких "ЧАПЧ" не очень чистый.

73!

AlexanderT
31.08.2006, 01:07
Илья RW3FY
Да и в телеграфе тон при использовании всяких "ЧАПЧ" не очень чистый.
----------------------------
Это смотря какая ЦАПЧ,делаем две постоянные времени управления,одна (быстрая) для перестройки частоты а другая (медленная) для удержания и получается очень медленно плавающая чатота в пределах скажем 10Гц.
Сам понимаю это тоже не сахар но стоимость я дуаю будет значительно ниже обычных синтезов и для большинства цифровых видов должна пойти.
Вобщем в целях экономии и разнообразия :)

Илья RW3FY
31.08.2006, 09:05
Илья RW3FY
Да и в телеграфе тон при использовании всяких "ЧАПЧ" не очень чистый.
----------------------------
Это смотря какая ЦАПЧ,делаем две постоянные времени управления,одна (быстрая) для перестройки частоты а другая (медленная) для удержания и получается очень медленно плавающая чатота в пределах скажем 10Гц.
Сам понимаю это тоже не сахар но стоимость я дуаю будет значительно ниже обычных синтезов и для большинства цифровых видов должна пойти.
Вобщем в целях экономии и разнообразия :)
Ну и получим, что в цифре нужно будет включать очень медленную постоянную, чтоб программная автоподстройка успевала отрабатывать, а в CW вообще не знаю какую --- с медленной будет тон плавать, а с быстрой плавать не будет, но будет нечистый. Ну и плюс к тому, фазовый шум на малых отстройках всё равно большой в любом варианте. Нет, экономия на копейки, а геморрою на рубли. А чем Вам не нравится ФАПЧ? Можно и без DDS неплохой синтезатор сделать, и на дешёвых элементах --- хоть старых, хоть новых. А во времена почти поголовной компьютеризации вопрос настройки ФАПЧ сильно упрощается.

73!

AlexanderT
31.08.2006, 10:58
ФАПЧ мне нравится,просто этот способ другой! Вот и хотелось пообсуждать преймущества и недостатки.

DRUID 3
31.08.2006, 11:19
Ну окромя перечисленных "-"-ов, Вы задумайтесь, как такой синтезатор будет устанавливаться на частоту? Лично я вижу только метод последовательных приближений, причем в каждой точке счетчик должен будет успеть сосчитать.

P.S.: Повторю уже не раз высказанную тут мысль, что наиболее перспективным и не особо сложным (кстати, во много-много раз проще предложенного в этой теме) является построение DDS синтезатора на ПЛИС формирующего меандр (мысль, кстати, подсказанная Наставником, все одно ведь применяем восновном ключевые смесители, не будет там всех этих пораженок связанных формированием синуса и колличество вентилей ожидается небольшое)

Genadi Zawidowski
31.08.2006, 11:28
Насчет разных способов - все это системы автоподстройки, у всех у них требуется фильтр в цепи обратной связи - и этот фильтр -
должен нметь частоту среза ниже частоты сравнения. Иначе получаем сильное пролезание этой частоты сравнения - например, если ЦАПЧ десять раз в секунду измеряет частоту - для 10-герцовой сетки - требуется хотя-бы одногерцовый ФНЧ.
И разницы в проблемах нет.
ЦАПЧ по последнему разряду появилась как легкий способ в имеющуюся аппаратуру добавить стабильности. Если разрабатывать что-то новое, то закладывать костыль в дизайн изначально по-моему не совсем правильно.
Илья RW3FY, подскажите ответ на вопрос почти в тему -
у систем АПЧ с дробными делителями фильтр должен расчитваться изходя из
1 - частоты сравнения
2 - частоты шага
3 - минимальной частоты шага (в смысле - стоит dds, частота сравнения 10 кГц, теоретическая разрешающая способность около 5 Гц.
на какой из параметров в последнем примере надо расчитывать ФНЧ?

RV3DLX
31.08.2006, 13:26
to DRUID 3,
насколько я понимаю как работает DDS, прямоугольник там
можно получить только подав его выходной синусоидальный
сигнал на компаратор, предварительно пропустив его через
фильтр. Пожалуйста приведите пример, где DDS выдает
сразу прямоугольник.
Всего доброго! Юрий.

DRUID 3
31.08.2006, 14:03
to DRUID 3,
насколько я понимаю как работает DDS, прямоугольник там
можно получить только подав его выходной синусоидальный
сигнал на компаратор, предварительно пропустив его через
фильтр. Пожалуйста приведите пример, где DDS выдает
сразу прямоугольник.
Всего доброго! Юрий.
Вы понимаете в корне неверно, вернее пока не понимаете что же там, в DDSе то происходит. Там просто читаются последовательно значения функции sin(t) с определенным шагом из ПЗУ, тем самым и меняется частота. Я, конечно, упросил до чертикоФФ вот очень доходчиво все описанно: http://rf.atnn.ru/s6/DDS_1.htm

DDS меньше всего были ориентированны для применения как гетеродины РПУ. Просто в науке и технике то и дело возникает масса задач где прецизионно надо менять частоту и фазу именно гармонического генератора (допустим измерения каких-то электрических параметров на какой-то частоте, ну примитивный но доходчивый пример представьте генератор антенного анализатора формирующего меандр, вот нечего делать замеряющему как думать что случилось с той или иной гармоникой :D ). Формирование же меандра компаратором после DDS это "аЦЦкая машинка", чем обусловлены рекомендации самой AD я не знаю.
Так вот читая вместо 14 битной (с огромной частотой дискретизации, лень считать какой) функции sin(t) такой же полупериод меандра (только из "1" и"0") можно получить любительский синтезатор с невиданными характеристиками (как то фазовый шум) на совсем небольшой матрице.
P.S.: http://www.cqham.ru/ddsfunc.html

Genadi Zawidowski
31.08.2006, 14:09
DRUID 3, фазовоая - то она конечно прекрасна чистота, а вот с прямоугольником (выход старшего разряда сумматора, я так понял?) - сильно выше уровень побочных сигналов...
Фазово-модулированный сигнал с частотами спуров идет не на уменьшенной во много раз ЦАП-ом амплитуде (умненьшенной соответственно месту этих составляющих в сумматоре), а с полной амплитудой.

Relayer
31.08.2006, 15:08
Доброго времени суток!


с прямоугольником (выход старшего разряда сумматора, я так понял?) - сильно выше уровень побочных сигналов...

вот поэтому все dds выдают синус а не меандр. я вот тут пораскинул мозгами (с) немного :) что у нас получается - в аккумуляторе накапливается фаза с некоторыми приращениями. предположим что мы снимаем меандр по старшему разряду. тогда фронт этого меандра будет "дрожать" в интервале deltaf*T где deltaf - еденичное приращение фазы а T период такового генератора. все потому что 1ца в старшем разряде это 2^N где N номер разряда. а это число далеко не всегда делится на deltaf нацело. отсюда дрожание. и избежать этого нельзя никак. по крайней мере я не вижу. если выбирать кратные deltaf - сразу потеряем в равномерности шага перестройки по частоте и тп.
вот такие вот размышления о грустном.

ЗЫ возвращаясь к теме топика - я пару недель назад бросал тут свои заморочки по поводу ускорения работы цапч. вот только все никак руки не дойдут набросать схемку с временными диаграммами :(

Genadi Zawidowski
31.08.2006, 15:32
в аккумуляторе накапливается фаза с некоторыми приращениями. предположим что мы снимаем меандр по старшему разряду. тогда фронт этого меандра будет "дрожать" в интервале deltaf*T где deltaf - еденичное приращение фазы а T период такового генератора. все потому что 1ца в старшем разряде это 2^N где N номер разряда. а это число далеко не всегда делится на deltaf нацело. отсюда дрожание. и избежать этого нельзя никак. по крайней мере я не вижу. если выбирать кратные deltaf - сразу потеряем в равномерности шага перестройки по частоте и тп.
вот такие вот размышления о грустном.

Вот именно по этому - чем "кратнее" частота - тем меньше спуров.
И чем младше разрады, составляют deltaf, тем меньшим весом в углЕ выходного сигнала они обладают - после пропускания через ЦАП меньшее напряжение помехи.

Есть еще один источник - те разряды, которые не учавствуют в формировании выходного синуса - отбрасываемые разряды.
Чем меньше, тем лучше. К стати, мне вот кажется, что выбор минимально необходимой для данного применения разрядности DDS (я имею в виду - количество старших битов, которые программируем, младшие могут быть 0 или их может не быть в конструкции вообще) уменьшает количество побочек в сгенерированном сигнале.

ps: оффтопик опять? а я обращался к Администратору, просил отдельный форум по темам стабилизации частоты... Сказали - найди какой форум убить... Но не ЮМОР же убивать!

Relayer
31.08.2006, 15:58
Вот именно по этому - чем "кратнее" частота - тем меньше спуров. И чем младше разрады, составляют deltaf, тем меньшим весом в углЕ выходного сигнала они обладают - после пропускания через ЦАП меньшее напряжение помехи.

тут еще по другому на это можно посмотреть. спектр фурье синуса и мендра все помнят? скоко там гармоник у меандра? а у чистого синуса? а мы тут пытаемся в dds сделать кусочно-линейную аппроксимацию всего этого безобразия. очевидно чем менее гармоничен аппроксимируемый сигнал тем меньший шаг нам нужен для дочной передачи всех спектральных компонент. иначе или фаза дрожит или фронты "поплывут" и получим трапецию. в лучшем случае.
так что все эти фантазии насчет плисов выдающих чистый меандр на мой взгляд не имеют перспектив.


ps: оффтопик опять? а я обращался к Администратору, просил отдельный форум по темам стабилизации частоты... Сказали - найди какой форум убить... Но не ЮМОР же убивать!

зачем когото убивать - сложно чтоли сделать больше форумов? тем более тема ... настолько важная что возможно даже одна из первоочередных.

DRUID 3
31.08.2006, 17:23
тут еще по другому на это можно посмотреть. спектр фурье синуса и мендра все помнят? скоко там гармоник у меандра? а у чистого синуса? а мы тут пытаемся в dds сделать кусочно-линейную аппроксимацию всего этого безобразия. очевидно чем менее гармоничен аппроксимируемый сигнал тем меньший шаг нам нужен для дочной передачи всех спектральных компонент.



Я много читал, но такое :rotate: 8O :rotate: ...Я не собираюсь аппроксимировать функцию!!! Ладно, сейчас нет времени, попозже вырисую то, что я хочу соорудить.
Пообещали мне эту "кварту", говорят просто и наглядно, буду блин сидеть втыкать, что оно есть, благо есть коллеги могущие помочь в освоении. Это притом-то что изучение ПЛИС не входило в мои планы на ближайшие несколько жизней :D .

Илья RW3FY
31.08.2006, 17:23
тут еще по другому на это можно посмотреть. спектр фурье синуса и мендра все помнят? скоко там гармоник у меандра? а у чистого синуса? а мы тут пытаемся в dds сделать кусочно-линейную аппроксимацию всего этого безобразия. очевидно чем менее гармоничен аппроксимируемый сигнал тем меньший шаг нам нужен для дочной передачи всех спектральных компонент. иначе или фаза дрожит или фронты "поплывут" и получим трапецию. в лучшем случае.
так что все эти фантазии насчет плисов выдающих чистый меандр на мой взгляд не имеют перспектив.
Верно. Можно выразить мысль и по-другому. Вспоминаем теорему Котельникова --- частота дискретизации должна быть как минимум в два раза выше наивысшей частоты дискретизируемого сигнала. А какая наивысшая из частотных составляющих спектра меандра? Да бесконечность! Т.е. принцип DDS применим исключительно к сигналам, имеющим конечный спектр. Самым простым из которых является синус :) . Попытка сформировать меандр не через синус, а напрямую, приводит к переменной частоте следования импульсов, что эквивалентно частотной или фазовой модуляции. Следствие --- две или более паразитные компоненты по бокам. Увеличивая соотношение Fт/Fвых, можно, конечно, эти компоненты уменьшать, но несмотря на это при прочих равных условиях "традиционная" DDS будет всегда сильно выигрывать по качеству спектра. Кстати, один мой друг на практике реализовывал попытку формирования меандра по принципу DDS "в обход синуса" ещё в 1991 году, и в конечном итоге пришёл примерно к тем же выводам. Но в те времена о DDS на одном кристалле можно было только мечтать... А сейчас-то какие проблемы? Сэкономить? Скупой платит дважды. Тем более, что можно ещё понять нежелание использовать однокристалльную ДДС из-за требующегося для неё управляющего процессора --- если у человека сложности с написанием нужной ему программы. А когда нужно один хрен программировать, то IMHO смысла отказываться от специализированной м/схемы ДДС ноль. Другая причина желания отказаться от такой ДДС может быть в желании собрать синтезатор из рассыпухи, особенно если старой. Но тут уж IMHO проще не извращаться, а сделать обычную 2...3-петлевую ФАПЧ. Их сейчас в хэм-радио не применяют всего лишь потому, что с DDS проще. Ну а для тех, кому не проще из-за необходимости программирования процессора под DDS --- IMHO вполне нормальный выход.

73!

Илья RW3FY
31.08.2006, 17:29
Илья RW3FY, подскажите ответ на вопрос почти в тему -
у систем АПЧ с дробными делителями фильтр должен расчитваться изходя из
1 - частоты сравнения
2 - частоты шага
3 - минимальной частоты шага (в смысле - стоит dds, частота сравнения 10 кГц, теоретическая разрешающая способность около 5 Гц.
на какой из параметров в последнем примере надо расчитывать ФНЧ?
По-моему, из частоты сравнения. Но частота шага там тоже учитывается, т.к. от её соотношения с частотой сравнения зависят параметры дробности и, как следствие, области частот, в которых нужно давить. В общем, IMHO "классический" расчёт в чистом виде тут не подходит --- только если "в первом приближении". Я для расчёта дробных ФАПЧ пользуюсь AD-шной прибамбасой.

P.S. А применения меандра в смесителях не нужно бояться. Никакого "шума" он не создаёт. И деление частоты не только шумов не вносит, но и ослабляет оные на величину 20log(Кд) (а умножение частоты наоборот их увеличивает на 20log к-та умножения). А линейное усиление синусоидального сигнала вносит шумы. Амплитудные шумы, но на нелинейностях последующих цепей они могут преобразовываться в фазовые. Что касается гармоник частоты основного сигнала, которыми богат спектр меандра --- дык их не нужно бояться, просто надо правильно выбирать соотношения используемых частот и не допускать пролазов "по воздуху" и по проводам питания. Более того, любой "синусоидальный" смеситель, работающий "на полке", т.е. в режиме, когда его к-т передачи мало зависит от амплитуды гетеродина (а именно такой режим и является основным), даже при абсолютно идеальном синусе гетеродина сам "создаёт" и гармоники гетеродина, и продукты преобразования на его гармониках в достаточно большом количестве.

73!

Relayer
31.08.2006, 18:02
Верно. Можно выразить мысль и по-другому. Вспоминаем теорему Котельникова --- частота дискретизации должна быть как минимум в два раза выше наивысшей частоты дискретизируемого сигнала. А какая наивысшая из частотных составляющих спектра меандра? Да бесконечность!

во! умный дядька Илья подтвердил мою мысль. с помощью не менее умного дядьки Котельникова. так что DRUID читай внимательно - смешного здесь не много.

Илья RW3FY
31.08.2006, 18:22
Я много читал, но такое :rotate: 8O :rotate: ...Я не собираюсь аппроксимировать функцию!!! Ладно, сейчас нет времени, попозже вырисую то, что я хочу соорудить.
Пообещали мне эту "кварту", говорят просто и наглядно, буду блин сидеть втыкать, что оно есть, благо есть коллеги могущие помочь в освоении. Это притом-то что изучение ПЛИС не входило в мои планы на ближайшие несколько жизней :D .

Такую бы энергию да в мирных целях! :) СДЕЛАЙТЕ ЛУЧШЕ КТО-НИБУДЬ ПЛАТУ ПЧ-ЙНОГО DSP!!!!!!!!!!! Чтоб тупо купил, воткнул в TRX, а оно работает!!!

73!

UN7RX
31.08.2006, 18:27
Ну окромя перечисленных "-"-ов, Вы задумайтесь, как такой синтезатор будет устанавливаться на частоту? Лично я вижу только метод последовательных приближений, причем в каждой точке счетчик должен будет успеть сосчитать.

Ну это осуществлялось очень просто. На линейку цифровых компараторов подавался код от линейки счетчиков с валкодером, или от тастуры. Происходило непрерывное сравнение двоично-десятичных кодов от частотомера с образцовыми. Это как раз тот вариант, о котором спрашивал автор - чисто цифровой, без ЦАП-АЦП и прочего. На выходе последнего компаратора линейки три дискретных выходных сигналов - больше, меньше, равно. Они подавалисть на простой УПТ на транзисторах...

DRUID 3
04.09.2006, 15:39
Есть многое на свете, друг Горацио, что и не снились нашим мудрецам... (приписывают Шекспиру в переводе Пастернака, но я не читал :D )

Особливо умным дядькам, с высоты своей мудрости и ума уже не плохо бы и разглядеть, что, приходя в радиоэлектронику знанием закона Ома и теоремы Котельникова (это вообще ужас, на CQHAM ее применяют на право и налево, к месту и нет - любимая теорема? :rotate: ) вообще мало, что сделаешь нового.
Я не собираюсь аппроксимировать функцию в гармоническом базисе Фурье. Никаких "дельта"-функций с весовыми компонентами! Никакой частоты дискретизации! Никакой периодичности спектров!
Для DDS генератора меандра, я собираюсь применить базис ортогональных функций Уолша в виде комбинации единичных скачков (насколько сейчас понимаю - это комбинация степеней функций Радемахера - которые представляют из себя заурядный меандр кратных "частот"). Понятное дело, что для цифровой-импульсной техники это самое то! По сути, синтезатор (смотрим в приложении, это обычный принцип синтеза функций представленных компонентами ортонормированного базиса) будет представлять из себя перемножитель (на "0" и "1" соответственно) непрерывно "идущего" базиса. Вот только с количеством компонент я пока не разобрался, возможно, что это огромное число :D. Вобщем над этим надо думать, в заключение привожу аннотацию к книге (Хармута еще сам не читал, достать не могу, есть 3-и книги на русском, одну мне пообещали, посмотрим) которая не содержит формул, но содержит довольно интересную информацию лишний раз доказывающую, что, сколько бы и чего не изучай - всегда окажешься только в начале пути.
Проект не такой простой, но и не такой сложный, как может показаться.

http://data.ufn.ru//ufn73/ufn73_11/Russian/r7311l.pdf

Relayer
04.09.2006, 19:51
Есть многое на свете, друг Горацио, что и не снились нашим мудрецам... (приписывают Шекспиру в переводе Пастернака, но я не читал :D )

Есть многое на свете, друг Горацио, Что не подвластно электрификации (Иртеньев)


я собираюсь применить базис ортогональных функций Уолша в виде комбинации единичных скачков

жуть какая :) каким "раком" - можно поинтересоваться? :) и почему именно уолша? а почему не вейвлеты например? это ведь очень модно было. по крайней мере совсем недавно.
DRUID 3, без обид, но хотелось бы видеть больше конкретики, а не рисунки базисных функций и цитаты 20ти летней давности. например блок-схему. или модель в симуляторе. в противном случае мы скатимся к очередной деевщине. а не хотелось бы.

ЗЫ кстати ваша цитата неверная :) у пастернака там по другому :)

DRUID 3
04.09.2006, 21:39
Функции Уолша есть эффективное представление сигналов представляющих собой комбинации прямоугольных импульсов. ("Основы теории цепей для системотехников" В.В.Крылов, С.Я.Корсаков, Москва, "высшая школа" 224 стр. читать на стр. ~110) Для них требуется конечное количество компонент ряда. Именно для этого они и выбраны. О синтезаторах из компонент базисных функций рассказывают во всех более-менее технических ВУЗах, и Деев тут ни причем. Точно так же как и вейвлетный базис, кстати, с чего бы это ему выходить из моды? А вот вы, Relayer, вместо того, что бы поддакивать и паясничать могли бы посидеть и постараться во всем разобраться. Но даю 100% что так не сделаете, ибо основные черты вашей личности я уже обозначил :P .

P.S.: Идея такого синтезатора пришла ко мне при обзорном изучении ортонормированных базисов применяемых в современной технике (с вейвлетами включительно :D ). Но я не уверен, что это возможно "малой кровью" ибо я не спец по такого рода разложениям, слабо представляю сколько компонентов ряда придется брать.
О схеме. Так ее может и не быть ибо я не являюсь ни специалистом в разложении функций на компоненты Уолша ни программистом PLIS. Мало того, это не комбинировать схемки вырисованные из журнала "радиолюбитель", будь это коммерческий проект инженер-разработчик взял бы за него вагон денег. А бросать все и делать просто ради сделать никто и не собирался. Мое дело выдвинуть стоящую идею, за которую мог бы взяться "распределенный" коллектив радиолюбителей-разработчиков которые, не спеша, в свободное от других занятий время могли бы чему-то научиться сами и дать довольно "мощный" радиолюбительский продукт.
вобщем - учите матчасть, сам завтра постараюсь заняться тем же :wink: .

Relayer
04.09.2006, 22:00
А вот вы, Relayer, вместо того, что бы поддакивать и паясничать могли бы посидеть и постараться во всем разобраться. Но даю 100% что так не сделаете, ибо основные черты вашей личности я уже обозначил :P .

знаешь, у меня хватает с чем разбираться и без твоих сырых идей. и если ты посмотришь на посты - то обнаружишь что я стараюсь не только идею выдвинуть, но и обосновать ее и подкрепить ее хотя бы в симуляторе.


О схеме. Так ее может и не быть ибо я не являюсь ни специалистом в разложении функций на компоненты Уолша ни программистом PLIS.

у меня встречная идея! давайте построим вечный двигатель :) схема там настолько банальная что я даже не буду ее приводить :) я в физики ни в зуб ногой - но идея однозначно стоящая! :)

AlexanderT
04.09.2006, 22:51
Уже не раз читаю,что применение прямоугольного сигнала для смесителя вредно поскольку спектр такого сигнала простирается до бесконечности (в теории).
Но разьве для ключей смесителя важны компоненты этого спектра,кроме основной гармоники? По моему они никакой роли не играют поскольку не могут не открыть не закрыть ключь,или я чего не понимаю?

Илья RW3FY
07.09.2006, 23:01
Есть многое на свете, друг Горацио, что и не снились нашим мудрецам... (приписывают Шекспиру в переводе Пастернака, но я не читал :D )

Особливо умным дядькам, с высоты своей мудрости и ума уже не плохо бы и разглядеть, что, приходя в радиоэлектронику знанием закона Ома и теоремы Котельникова (это вообще ужас, на CQHAM ее применяют на право и налево, к месту и нет - любимая теорема? :rotate: ) вообще мало, что сделаешь нового.
Я не собираюсь аппроксимировать функцию в гармоническом базисе Фурье. Никаких "дельта"-функций с весовыми компонентами! Никакой частоты дискретизации! Никакой периодичности спектров!
Для DDS генератора меандра, я собираюсь применить базис ортогональных функций Уолша в виде комбинации единичных скачков (насколько сейчас понимаю - это комбинация степеней функций Радемахера - которые представляют из себя заурядный меандр кратных "частот"). Понятное дело, что для цифровой-импульсной техники это самое то! По сути, синтезатор (смотрим в приложении, это обычный принцип синтеза функций представленных компонентами ортонормированного базиса) будет представлять из себя перемножитель (на "0" и "1" соответственно) непрерывно "идущего" базиса. Вот только с количеством компонент я пока не разобрался, возможно, что это огромное число :D. Вобщем над этим надо думать, в заключение привожу аннотацию к книге (Хармута еще сам не читал, достать не могу, есть 3-и книги на русском, одну мне пообещали, посмотрим) которая не содержит формул, но содержит довольно интересную информацию лишний раз доказывающую, что, сколько бы и чего не изучай - всегда окажешься только в начале пути.
Проект не такой простой, но и не такой сложный, как может показаться.

http://data.ufn.ru//ufn73/ufn73_11/Russian/r7311l.pdf

Дружище Гамлет явно позабыл,
что в области частотной наша связь проистекает.
А потому и спектр Фурье нам чистый нужен,
вблизи, само собой, несущей нашей :) .

Вот если б мы, пивка хлебнув,
задались целью ШПС освоить ---
вот там-то ф-циям Уолша
и самое как раз быть место...

А окромя того, причинно-следственные связи
неплохо помнить бы ---
сигнал не "по Фурье" мы формируем ---
используем его мы спектра разложенье
лишь для анализа того, что получили,
в той области, которую ушами слышим
при помощи демодуляторов старинных ---
в частотной то бишь.

Как только в разрешеньях наших
заместо "частота" появится "секвента" ---
тогда лишь можно будет попытаться
ниспровержение основ устроить,
отправив ф-ции рядов Фурье куда подальше...

И позабытый за суровой жизни прозой
и за вином, играющим в бокале,
великий Гоноровский ни при чём тут,
поведавший о ф-циях ортогональных разных
студентам специальностей радийных
во времена далёкие для всех нас.

____________________ ____________________ _

Безусловно, для анализа и синтеза дискретных сигналов ф-ции Уолша намного удобнее, т.к. и позволяют свести всё к конечному набору членов ряда, и заменить операции умножения операциями сложения/вычитания. Но при таком анализе и синтезе не ставится задача обеспечения малого дискрета перестройки в частотной области --- в области секвенциальной понятие дискрета перестройки будет совершенно иным --- перестройка не по частоте, а в пределах набора возможных кодовых комбинаций символов. Что, собственно, достаточно давно используется на практике --- тот же стандарт CDMA, к примеру, или используемый в р/любительской связи вид МТ-63. А вот при попытке сгенерировать сигнал в секвенциальном пространстве таким, чтоб в частотной области он обладал нужными нам (хэмам)параметрами IMHO получаем набор специфических для данного способа формирования проблем, либо возвращаемся к "классике".

Например, дружище Гамлет, Вы не задавались вопросом, какой должна быть частота тактового генератора для обеспечения при выходной частоте "синтезатора" в 100 кГц дискрета перестройки по частоте в 1 Гц? По моим скромным прикидкам, при условии отсутствия паразитной модуляции эта величина имеет порядок 10ГГц... Всё потому, что каждому набору ортогональных ф-ций есть своя область применения, и частотная область, к сожалению, не является областью применения ф-ций Уолша, хотя меандр и являет собой ф-цию Уолша в чистом виде :) .

Так что дедушка Котельников рулит! :super:

Ну а Вейвлетт --- он, по-моему, как и Фурье, для непрерывных сигналов. Только его практикуют для сжатия изображений, как и Уолша.

В общем, полёт при помощи всего лишь мускулатуры кажется явлением более простым, логичным и эффективным, чем при помощи такой громоздкой и неаэродинамичной вещи, как реактивный двигатель, но на практике всё оказывается наоборот. А с точки зрения теории и то, и другое имеет право на существование в равной степени --- каждое в своей области применения и в своём "рабочем пространстве".

73!

Илья RW3FY
07.09.2006, 23:13
Уже не раз читаю,что применение прямоугольного сигнала для смесителя вредно поскольку спектр такого сигнала простирается до бесконечности (в теории).
Но разьве для ключей смесителя важны компоненты этого спектра,кроме основной гармоники? По моему они никакой роли не играют поскольку не могут не открыть не закрыть ключь,или я чего не понимаю?

Смотря что понимать под "вредом" и "пользой". Если главным критерием является отсутствие в спектре каких-либо компонент кроме суммарной и разностной, то идеалом является аналоговое перемножение двух синусов. Но в таком "чисто синусоидальном" режиме ДД смесителя далёк от своего максимума, да и обеспечить в таком режиме термостабильность для большинства смесителей проблематично. Если же главным критерием является максимум ДД, то чем груче гетеродинные фронты и чем быстрее способны переключаться ключи смесителя --- тем лучше, т.к. основные искажения возникают в смесителе как раз в момент переключения, а не в момент, когда ключ полностью открыт или полностью закрыт. Ну а появление при этом продуктов преобразования на гармониках гетеродина --- то неизбежное зло, которое приходится учитывать при разработке конструкции и селективных узлов. В общем, за всё в этой жизни нужно платить --- рано или поздно.

73!

R0SBD
08.09.2006, 06:51
По поводу стабилизации ГПД в аналоговой области еще не все исчерпано. Вот в ж. Радиомир КВ и УКВ по моему за 2005 год была статья Брагина с схемой ЦАПЧ для трансивера Yes-98М. Там он в статье дает ссылку на несколько другой способ цапч(эта ссылка на этом сайте: http://cqham.ru/pa0ksb.htm , но пишет что будут якобы некие проблемы с ее реализацией. Но на практике оказалось с точностью до наоборот. Я сделал ГПД по схеме Yes97, с цапч Брагина и он не заработал с моим гпд, т.к. величина дрейфа частоты в единицу времени оказалась больше чем инерционность схемы цапч. Оно и немудренно, т.к. на выходе цапч стоит rc-цепочка с большой постоянной времени(емкость 47 мкф и резистор килоомы). А вот по приведенной ссылке : http://ur5eqf.boom.ru/freq.htm товарищ реализовал схему по ссылке приведенной выше. Чем она хороша,а тем что ее инерционность на несколько порядков выше схемы Брагина и других многочисленных схем цапч , когда на выходе ставят большие электролиты и резисторы(если у меня дрейф частоты выше инерционности цапч-то она не спасает). А вот приведенная схема обладает инерционностью работы - до 38 корректирующих импульсов на варикап ГПД за секунду и выше, сравните сами. Величина этой цифры кстати пишется и в самом первоисточнике. Данную схему собирали и другие люди , у них подтвердился результат. Конечно это не синтезатор, и всего сервиса синтеза естественно нет, но для каких-то применений эта схема вполне подойдет.

Relayer
08.09.2006, 09:31
Ну а Вейвлетт --- он, по-моему, как и Фурье, для непрерывных сигналов. Только его практикуют для сжатия изображений, как и Уолша.

не совсем верная точка зрения. я достаточно много времени провозился с различными преобразованиями в плане audio/image processing. вейвлеты кроме задач сжатия также хорошо применяются для реставрации и шумоподавления сигналов. а вот уолша для сжатия изображений ... теоретически да, но практически я не припоминаю.

Relayer
08.09.2006, 09:55
А вот по приведенной ссылке : http://ur5eqf.boom.ru/freq.htm товарищ реализовал схему по ссылке приведенной выше. Чем она хороша,а тем что ее инерционность на несколько порядков выше схемы Брагина и других многочисленных схем цапч , когда на выходе ставят большие электролиты и резисторы(если у меня дрейф частоты выше инерционности цапч-то она не спасает).

там с энтой схемкой ньюанс есть - у нее точки удержания расположены с неравномерным шагом. в принципе при незначительной перестройке гпд это не особо критично. но забывать об этом не стоит.

кстати в порядке бреда идея тут с утра нарисовалась :) а если взять скажем какойто ширпотребовский одночиповый фапч синтезатор с шагом в пару кгц, загнать его в диапазон кудато выше 50 мгц, и из него вычесть кварцованый генератор-подставку, частоту которого двигать +- пару кгц посредством цапч для получения желаемого шага?
в принципе все можно сваять на четырех корпусах - pll, pic, декада цапч и смеситель с фильтрами. себестоимость такого решения будет <10$. сервис определяется прошивкой пика.
какие будут мнения на этот счет?

Genadi Zawidowski
08.09.2006, 11:28
Relayer, если не считать за проблему обычные для такого способа паразитные сигналы (просто так вычесть не получится, будут еще суммарные и продукты гармоник), то все прекрасно. С постоянным шагом это хорошо... Еще вдобавок - пара килогерц шаг при 50 МГц потребует ФНЧ с полосой герц в 100-200 - медленно будет устанавливаться частота.
А добавить еще 20 долларов на ДДС?

Relayer
08.09.2006, 13:19
А добавить еще 20 долларов на ДДС?

Genadi, тут вот в чем загвоздка. энти самые dds почемуто не лежат в свободной продаже. я вот в своем городе не нашел :) а вот фапч синтезатор бытовушный найти можно. пики тоже есть. вот и думаю как бы из того что есть можно было бы чтото слепить :)

RK6AUY
08.09.2006, 14:05
шаг 1кГц и "доворачивать" плавненько +- как в Dragon SS-485H

AlexanderT
08.09.2006, 14:16
Если стоит телеграфный фильтр то это не пройдёт,шаг не может быть больше полосы пропускания фильтра.

Илья RW3FY
09.09.2006, 00:12
не совсем верная точка зрения. я достаточно много времени провозился с различными преобразованиями в плане audio/image processing. вейвлеты кроме задач сжатия также хорошо применяются для реставрации и шумоподавления сигналов. а вот уолша для сжатия изображений ... теоретически да, но практически я не припоминаю.

Ну, это не моя область, так что в деталях могу быть не совсем точен. Естественно, привёл только частные случаи. В принципе, Гугля даёт достаточно много ссылок, например, вот:
http://www.pniei.penza.ru/conf/tom1/016/codek.htm
Упоминание Уолша в связи с обработкой изображений встречается достаточно часто. Насколько там соотносится теория с практикой, не вникал. А ещё такое экзотическое применение, как в импульсных источниках питания --- как раз выполняется условие существенного превышения тактовой частотой выходной частоты. Собственно, разрешающая способность по времени определяется длительностью полупериода ф-ции с наибольшим номером из числа используемых --- чем короче, тем точнее. Что напрямую связано с тактовой частотой.


а если взять скажем какойто ширпотребовский одночиповый фапч синтезатор с шагом в пару кгц, загнать его в диапазон кудато выше 50 мгц, и из него вычесть кварцованый генератор-подставку, частоту которого двигать +- пару кгц посредством цапч для получения желаемого шага?

Если "подставка" будет работать внутри петли, как на вложенной картинке, то имеет право на существование, хотя минусов у такой структуры предостаточно. Главный из них --- к-т передачи петли меняется в очень широких пределах, из-за чего крайне желательно при перестройке управлять и выходным током ИЧФД (2...3 разрядов достаточно). Ну и по шуму заметно уступит трёхпетлевой структуре, хотя по сложности ненамного проще. А вариант с вычитанием или суммированием частот посредством смесителя вне петли слишком громоздкий из-за необходимости хорошей фильтрации (с вычитанием ещё и по шумам неоптимален, выгоднее сложить, а затем поделить). Такой подход оправдан только во вспомогательных гетеродинах, имеющих малые диапазоны перестройки (благодаря чему хорошо фильтруются или стандартными фильтрами, или несложными из рассыпухи) и заменяющих, по сути, петли ФАПЧ в многопетлевой схеме.

73!

Илья RW3FY
09.09.2006, 00:26
Genadi, тут вот в чем загвоздка. энти самые dds почемуто не лежат в свободной продаже. я вот в своем городе не нашел :) а вот фапч синтезатор бытовушный найти можно. пики тоже есть. вот и думаю как бы из того что есть можно было бы чтото слепить :)

Как вариант неплохо реализованной "чисто ФАПЧовой" структуры гляньте структурную схему синтезатора у TS-140. А вариант, где можно DDS напрямую заменить дополнительной петлёй ФАПЧ --- структурная схема синтезатора от TS-50. Делается однопетлевая схема на частоте, в 100 раз превышающей выходную частоту DDS этого аппарата, обеспечивающая (с учётом деления на 100) мелкий шаг, делится и заводится в схему вместо DDS. Всё остальное там --- суммирование частот на смесителях, одна петля "подставка"(которую при желании можно заменить фиксированным кварцевым генератором) и одна "общая" петля. Оба сервисмануала, по-моему, на СКР есть. Если всё же нет --- то 100% есть на mods.dk

73!

Genadi Zawidowski
09.09.2006, 00:52
Илья, боюсь - Ваш совет о трехпетлевой структуре окажется бесполезным перед лицом цены - 10 долларов за все... И перед этим требованием меркнут и отметаются как неподходящие минимальные улучшения и усложнения....
:[

Илья RW3FY
09.09.2006, 00:52
А как совсем примитивный вариант --- однопетлевая ФАПЧ с уводом опорного генератора.

73!

Илья RW3FY
09.09.2006, 00:54
Илья, боюсь - Ваш совет о трехпетлевой структуре окажется бесполезным перед лицом цены - 10 долларов за все... И перед этим требованием меркнут и отметаются как неподходящие минимальные улучшения и усложнения....
:[
Если 10 долларов за всё --- надо делать ламповый UW3DI и не морочить голову :) Или "Радио-76М2" :)

73!

Relayer
09.09.2006, 11:18
http://www.pniei.penza.ru/conf/tom1/016/codek.htm
В ряде случаев следует заменять косинусное преобразование функциями Уолша - дело в том что такое действительно имеет место проистекать для некоторых специфических классов изображений. вообще все это подробно разжевано в двухтомнике Претта. основная фишка уолша, адамара и иже с ними - небольшая вычислительная сложность по сравнению с темже DCT.


А как совсем примитивный вариант --- однопетлевая ФАПЧ с уводом опорного генератора

маленькая поправка - для установки мелкого шага VCXO использовать цапч вместо цапа.
в случае двух преобразований (первое вверх) и сравнительно широкой полосы по первой пч - можно уводить кварцованый второй гетеродин. кстати такое юзается в китайском дегене 1103 :)
можете закидать меня конечно гнилыми помидорами, но идея синтезатора на 5-6 корпусах стоимостью до $10-15 и с полным сервисом имеет место жить :)

Илья RW3FY
09.09.2006, 12:21
маленькая поправка - для установки мелкого шага VCXO использовать цапч вместо цапа.
Не вижу смысла. Стабильности там хватит, а вот чистоты спектра ЦАПЧ не прибавит. Да и как всё это увязать с необходимостью сопряжения в пределах всего диапазона перестройки... Сделать, наверно, можно, но это --- наворот.


в случае двух преобразований (первое вверх) и сравнительно широкой полосы по первой пч - можно уводить кварцованый второй гетеродин. кстати такое юзается в китайском дегене 1103 :)
Вполне. "Современный UW3DI".


можете закидать меня конечно гнилыми помидорами, но идея синтезатора на 5-6 корпусах стоимостью до $10-15 и с полным сервисом имеет место жить :)
Никого ничем не буду закидывать :) . Любая идея имеет право на существование. Каждый выбирает то, что ему нравится.

Относительно полный сервис --- это PIC16F628. По цене --- уже почти половина от $10. Добавляем сюда синтезаторную м/с, мелкую логику, индикатор(ы), мелочёвку --- итого в сумме раза в два больше, чем $15. По мне --- разница между $30 и $100 невелика, особенно если делаешь для себя любимого и не на один день, а на много лет. А на $100 можно собрать уже вполне приличный синтезатор.

73!

RK6AUY
09.09.2006, 12:45
о каком сервисе идет речь??? ИМХО "вверх" "вниз" "шаг" "сплит" все что надо для счастья.

Илья RW3FY
09.09.2006, 14:18
о каком сервисе идет речь??? ИМХО "вверх" "вниз" "шаг" "сплит" все что надо для счастья.
Примерно о таком и идёт. Если и больше, то ненамного. Выкиньте из списка сервиса того аппарата, который у Вас в подписи "forever" всякие извраты со сканированием, лишние ячейки памяти и тому подобное. САТ --- по желанию. Лично я считаю эту фишку полезной. И добавьте систему "fuzzy logic" (переменный шаг валкодера в зависимости от скорости вращения). Вот и будет самое оно. При этом памяти 628 ПИК-а --- под самую завязку. Если нужно просто крутить частоту плюс обычная расстройка --- влезет и в PIC16F84. Но иметь в использующем процессор синтезаторе сервис а-ля UW3DI IMHO извращение.

73!

RU3GA
09.09.2006, 22:23
памяти 628 ПИК-а --- под самую завязку. Если нужно просто крутить частоту плюс обычная расстройка --- влезет и в PIC16F84. 73!

Это точно , только по иронии судьбы 628 дешевле чем 84 :)

Илья RW3FY
10.09.2006, 01:58
Это точно , только по иронии судьбы 628 дешевле чем 84 :)Дык а цена AD9851, даже в сумме с её платной доставкой из-за бугра, вообще на несколько порядков меньше, чем стоимость труда программиста, который бы взялся качественно сделать "программную DDS" на процессоре :)

73!

R0SBD
10.10.2007, 04:47
В ж. Радиохобби №3 за 2007г. есть статья про цапч для ГПД на микроконтроллере с этой самой многоразрядной цап. Таким образом первая часть поставленного автором данной темы вопроса решена на сегодня. Есть и программа свободная для скачивания. Если кто-то возьмется дописать программу для решения второй части вопроса автора темы, то мы решим весь вопрос без теоретизирования как такового.

AlexanderT
10.10.2007, 06:17
И конечно-же без ссылки на идею... :)

Илья RW3FY
10.10.2007, 06:49
...то мы решим весь вопрос без теоретизирования как такового.
Иными словами, шапками закидаем :) . Ну-ну :) . Не забудьте на практике измерить получившийся спектр и выложить здесь на всеобщее обозрение.

73!

sgk
10.10.2007, 08:31
Тарасов выкладывал спектр ГПД с ЦАПЧ посмотрите по ссылкам

http://forum.cqham.ru/download.php?id=9586

http://forum.cqham.ru/download.php?id=9585

http://forum.cqham.ru/download.php?id=9584

Сергей sgk.

netdemon
16.03.2016, 23:32
Вот мой вариант управления ГПД. За ЦАПЧ отвечает ЦШ макеевская.
228962
Управление посредством вращения шаговика от шпинделя ХДД диска. Есть функция блокировки перестройки.