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[求助] sigma delta作dft分析,所取点数对结果的影响

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发表于 2017-4-5 08:49:29 | 显示全部楼层 |阅读模式
100资产
本帖最后由 chafenfa 于 2017-4-5 08:53 编辑

我目前在做一个五阶前馈1.5bits量化的sigma delta调制器,将它的输出数据在cadence中做DFT分析,输入频率是1k,OSR为256,作dft分析时,输入频率是按fin=fs*m/(2^n)这个公式来算的,应该是在bin点上,加的是hanning窗,当取点数为65536时,SNR有109dB,但当点数为131072时,SNR就降到了68dB,请问各位这是什么原因造成的呢?请多多指教DFT的结果图及设置如下,当点数为65536时
sigma10 128ms.PNG
点数为131072
sigma10 256ms.PNG
可以很明显的从结果图看出,信号频率周围的谐波变多了,导致了SNR的下降,但是为什么会出现这种情况呢,不是取的点数越多就越可靠吗?

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回复 1# chafenfa 这看上去是频谱泄漏造成的。应该是仿真输入信号频率设置的问题。 采用相干采样就能避免类似问题,只要矩形窗就可以了。输入频率=质数/fft点数*采样频率。 对于65536点, fin=131/65536*512KHz=1.0234375KHz 对于131072点, fin=257/131072*512KHz=1.00390625KHz 还有一个开始做FFT的时间不要设在0s,你的电路一开始需要有个稳定时间,一般是让他正常工作几个周期以后才开始取点做FFT 所以仿真时间要加长一点, ...
发表于 2017-4-5 08:49:30 | 显示全部楼层
本帖最后由 fuyibin 于 2017-4-5 10:07 编辑

回复 1# chafenfa

这看上去是频谱泄漏造成的。应该是仿真输入信号频率设置的问题。
采用相干采样就能避免类似问题,只要矩形窗就可以了。输入频率=质数/fft点数*采样频率。
对于65536点, fin=131/65536*512KHz=1.0234375KHz
对于131072点, fin=257/131072*512KHz=1.00390625KHz

还有一个开始做FFT的时间不要设在0s,你的电路一开始需要有个稳定时间,一般是让他正常工作几个周期以后才开始取点做FFT
所以仿真时间要加长一点,不要卡的刚刚好
 楼主| 发表于 2017-4-6 19:41:26 | 显示全部楼层
非常感谢您的回复,输入频率我也是按照您写的那个公式算的,输入频率=质数/fft点数*采样频率,可是这个质数的取值是不是应小于 fft点数/(2*OSR),也就是对于上面两种情况,应取127和253,算出来的输入频率小于1k,而且据我了解sigma delta 的频谱分析一般是加汉宁窗,矩形窗抑制频谱泄露的效果好吗?还请您多多指教
发表于 2017-4-10 09:04:53 | 显示全部楼层



取什么质数是有想要的输入频率来决定的,127和253也没问题,都是接近1K的一个频率
矩形窗是对ADC输出的data不做处理,直接FFT分析
因为输入频率是我们仔细计算过的,理论上不应该有频谱泄漏
加窗是ADC输出data在时域乘一个窗函数,为了抑制所分析的这一段data不是完整的信号周期导致的频谱泄漏问题,比如抓的1ms的data含有10.5个信号周期,用来做FFT就必然有频谱泄漏。这时候就要加窗函数,让这段周期信号慢慢截断,不要这么突兀的到10.5个周期就突然没有了。加窗导致的副作用就是信号频点上的能量被分散到左右几个bin上,计算SNR时就要把这几个bin上的能量在累加起来算做信号能量。
但是经过计算的输入频率是不存在频谱泄漏,而且仿真通常时间比较短,所以频谱分辨率较低,信号在低频是一共没有几个bin,加窗后计算困难。
实际测试时,通常加窗,因为输入频率设置不能非常精确,而且会去很长的data,适合使用窗函数来抑制频谱泄漏
发表于 2022-4-4 22:33:03 | 显示全部楼层
你好,你的1.5bit,量化器输出是经过什么逻辑到vout呢?
发表于 2022-12-26 10:55:28 | 显示全部楼层
想问下,多位量化的量化器输出是经过什么逻辑到vout进而进行fft计算呢?
发表于 2023-8-25 14:59:28 | 显示全部楼层
谢谢
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