ADC动态仿真中输入信号频率与采样频率的关系

duke2050 · 发表于 2012-7-1 11:53:42

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本帖最后由 duke2050 于 2012-7-1 11:56 编辑

在做ADC的动态特性仿真时，输入频率与采样频率的关系应如何确定？

看到一些资料上面说fin=fs*M/N，
其中，fin为输入信号频率，fs为采样频率，M为奇数或者质数，N=2^n。

请问有没有更加详细的要求？比如说我的采样频率为300KHz时，采样点数为1024，输入信号频率为多少时最适宜？

谢谢大家了！！

amodaman · 发表于 2012-7-1 12:19:05

取M=5：
1024个点在5个周期内采完，每个信号周期采到204.8个点。300KHz的采样频率对300K/204.8=1.4648KHz的输入信号采样时，可以采到204.8个点。这时候设置仿真时间为5/1.4648K=3.42ms 即可。

取M=311：
300KHzd的采样频率对91.113KHz的输入信号采样，每个信号周期采到3.2926个点。仿真中瞬态时间设置成311个时钟周期，一共采到 3.2926 x 311 = 1024个点。

mcgrady · 发表于 2012-7-1 14:09:29

本帖最后由 mcgrady 于 2012-7-1 14:12 编辑

在做ADC的动态特性仿真时，输入频率与采样频率的关系应如何确定？

看到一些资料上面说fin=fs*M/N，
其中 ...
duke2050 发表于 2012-7-1 11:53

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说说我对采样FFT的直观理解：
fin=fs*M/N应该指的是coherent采样，这样就不加窗直接算FFT
M取奇数保证你的N点FFT不会有重复采样的问题
M/N直观来讲：在时间域就是N个采样点取M个周期，在频率域就是输入信号出现在第M+1个点
fs可取任意值，只是个坐标缩放问题

fin和fs大小关系，fin<fs/2是内奎斯特，fin>fs/2应该就是所谓欠采样
fin取任何值都行，fin>fs/2的频率也可以折射到<fs/2区域
不过从电路来讲，受限于速度，fin越大，采样精准度(信噪比，谐波失真）就会变差

duke2050 · 发表于 2012-7-1 21:39:56

回复 2# amodaman

谢谢您的回复，在论坛里经常看到您对别人问题的回答，很是感激，谢谢！

我对输入信号频率的理解是，在fin=fs*M/N基础上，由于N和fs是比较固定的，所以可以自由设定M值（当然M值要和N互质）来确定fin。

您回复的两个M值，是不是过小或者过大，因为我记得在一个帖子里面说的是，fin最好取fs的1/20~1/40。

不知道您是怎么理解的？谢谢您的回复！！

duke2050 · 发表于 2012-7-1 21:47:04

回复 3# mcgrady

对，您解释的很清楚，我不知道coherent采样应该怎么翻译，呵呵。
我用fin=fs*M/N的目的确实是为了不加窗进行FFT变换。

另外您说的fs可以取任意值是什么意思，我不太理解？因为我觉得一个ADC里面，采样率应该是固定的啊？

呵呵，另外问一个问题，进行ADC的动态特性仿真时，必须要将ADC的输出经过理想DAC转换成模拟电压后，再进行FFT变换吗？
因为我觉得好像将ADC的输出转换成为十进制后，再进行FFT变换也能得到结果额。不知道这样子可不可以？

期待您的回复！

mcgrady · 发表于 2012-7-1 22:37:01

回复 mcgrady

对，您解释的很清楚，我不知道coherent采样应该怎么翻译，呵呵。
我用fin=fs* ...
duke2050 发表于 2012-7-1 21:47

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fs取任意值是纯理论的东西，当然应用因不用ADC而异，比如逐次逼近AD就慢，流水线就快
所谓输出加理想DAC就是你说的把输出码换算为10进制，一个意思..

duke2050 · 发表于 2012-7-1 22:58:34

本帖最后由 duke2050 于 2012-7-1 23:00 编辑

回复 6# mcgrady

哦，原来是这样子啊，将ADC的输出经过理想DAC，我一直理解成为转换成与模拟输入信号相对应的电压值，原来就是转换成为十进制数字啊。

特别感谢！呵呵，解开了我心中的一个结了，谢谢指点！！

CMOS永日 · 发表于 2014-5-16 16:44:11

学习了，但是只是知道了如何选取输入信号的频率，而对于为什么要这样选还是不太清楚，为什么M取质数就不会重复采样呢？

m.i.t@qq.com · 发表于 2015-6-18 07:21:50

有两个问题想问问，先谢过大家了：
1）fclk/fin是否有个比较合适的范围，比如20~40或者多少？
2）fclk/fin是否可以任意大，比如1000?

typhoon222 · 发表于 2015-11-10 17:06:43

回复 mcgrady

对，您解释的很清楚，我不知道coherent采样应该怎么翻译，呵呵。
我用fin=fs* ...
duke2050 发表于 2012-7-1 21:47

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ADC的输出数据是个.txt文件么？怎么得到的啊？

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