Отговори на тема  [ 107 мнения ]  Отиди на страница Предишна  1 ... 4, 5, 6, 7, 8  Следваща
Измерване на закъснение на сигнал с корелация 
Автор Съобщение
Ранг: Форумен бог
Ранг: Форумен бог

Регистриран на: Вто Фев 06, 2007 7:44 pm
Мнения: 2802
Местоположение: Пловдив
Мнение Re: Измерване на закъснение на сигнал с корелация
itso.t написа:
Сигналите за измерване на дистанция и на скоростта на звука могат да са на различни честоти и да се излъчват синхронно...


Може би искаш да кажеш едновременно. Това би намалило общата продължителност на всичкитеи измервания наполовина.
Как може да стане това?
Приемниците , които не излъчват в момента трябва да измерват закъсненията на 2 разпознати патърна в приетия сигнал...


Чет Сеп 03, 2020 12:24 pm
Профил
Ранг: Форумен бог
Ранг: Форумен бог
Аватар

Регистриран на: Чет Фев 03, 2005 1:21 am
Мнения: 10622
Местоположение: София
Мнение Re: Измерване на закъснение на сигнал с корелация
Лентови филтри (band pass) за двете честоти. Ще е хубаво честотите да не са кратни.
Така или иначе ще е полезно да филтрираш сигналите които няма да обработваш.


Чет Сеп 03, 2020 1:43 pm
Профил
Ранг: Форумен бог
Ранг: Форумен бог

Регистриран на: Нед Фев 26, 2006 5:52 pm
Мнения: 10376
Местоположение: Добрич
Мнение Re: Измерване на закъснение на сигнал с корелация
Пичове, при вълните има един дребен теоретичен проблем... дето Хайзенберг ни го е натресъл навремето ;-)

Ако искаме да работим с точна честота, трябва сигналът ни да е с вертикална черта в спектура си. Верикалната черта се получава от безкрайна синусоида. Ако наистина имаме безкрайна синусоида пък - тя няма начало, няма край. И малко трудно мерим времена/позиция във времедиаграмата.
Ако искаме пък да ни е лесно с времената ни трябва сигнал, който има вертикална черта във времедиаграмата си. Само че такъв сигнал ще има пък безкраен спектър.

Разбира се, малко преувиличавам, вертикалните черти са само на теория... На практика е друго, но идеята е, че колкото повече се стремим към вертикална черта в единия домейн, толкова повече в другия домейн след фурието отиваме към хоризонтална черта ;-)

И на практика Емо ще има проблем според мен. Значи 10kHz (не знам що трябва да са толкова, ако има хора наоколо ще ги дразни пищенето) ако са чист тон, не знам как ще мери времена. Дефазиране може, ама дефазирането ще дава +/- 3см. Само че спрямо какво? Въпросът е как ще се измери началото на тона? Ако тонът има начало, това значи че в тоя момент спектъра му е различен. И особено, ако се ползват филтри (както се коментира по-горе) - да не се окаже, че режем клона на който се опитваме да седнем ;-)

Работа с точно определена честота може да има плюсове, примерно отсяването на шумовете. Това може да е полезно... въпросът е, че не ми е ясно как мерим времето.
Значи на теория най-добрия вариант е с як фронт (демек вертикална черта) в сигнала. На практика обаче спектъра ни е ограничен и фронта няма да е толкова стръмен. И като ниво на фона на шума не е сигурно как ще е. Затова вместо игличка по-скоро ще трябва нещо "по-продължително" но пак сравнително кратко импулсче, което обаче да може да се разпознава. Което ни връща до началото на темата и въпроса с корелациите... Само че не знам каква точно. Определено тук спектъра е много, много по-ограничен. В същото време и амплитудно шума е много, много по-висок спрямо радиото. Така че наистина не знам каква въртележка да се направи... Обикновено се бяга от единия домейн в другия, ама тук и двата са проблеми!


Чет Сеп 03, 2020 6:44 pm
Профил
Ранг: Форумен бог
Ранг: Форумен бог

Регистриран на: Вто Фев 06, 2007 7:44 pm
Мнения: 2802
Местоположение: Пловдив
Мнение Re: Измерване на закъснение на сигнал с корелация
Задачата никак не е лесна ...

Относно идеята на Ицо - ако измерваме разстоянието само между 2 точки наистина може след синхронизационния фрейм двете точки едновременно да излъчат 2 различни звукови патърна, които ако няма вятър ще бъдат приети едновременно (с едно и също закъснение след излъчването им) от двете точки и така всяка една от тях те ще трябва да разпознават само 1 патърн -този който тя НЕ е излъчила. Т.е с корелация всяка една от тях ще търси само един патърн.

Двата патърна трябва да са такива, че дори след миксиране с произволно отношение на амплитудите им да могат отчетливо да се разпознават ???

Проблем в случая ще има, ако дистанцията е малка (няколко метра) и приемането на сигнала излъчен от отсрещбото устройство ще трябва да става в момента, в който все още излъчваме нашия сигнал към него. В случая микрофона на устройството ще чува освен излъчения от отсрещното устройство "слаб" сигнал и собствения излъчен "силен" сигнал.

Дали няма да може да се подтисне приемането на собствения сигнал по някакъв начин ? Той ще е с голямо и "константно" ниво и ще е дефазиран спрямо излъчения от собствения говорител на някакъв постоянен ъгъл (ако изключим отраженията от близки обекти, което едва ли е реалистично)... Т.е. да смесим цифрово приетите от микрофона сигнали с "инвертиран" патърн на сигнала излъчен от собствения говорител - с някакво константно фазово изместване и константна амплитуда, така че да се подтисне... (Нещо като Active Noice Cancelation който се използва в хай-тек слушалките)

Ако има отразяване на собсвения излъчен сигнал от близки обекти - нещата няма да изглеждат никак добре. (Микрофонията се подтиска трудно ...)

Друг подход при къси разстояния (малки закъснения от предавателя до приемника) може да е последователното измерване във всяка една от посоките, тъй като то ще е с малко времетраене. Знаейки дистанцията от предишното измерване знаем почти точно очакваното закъснение от новото измерване, което ще правим. Та ако дистанцията е малка, измерванията в двете посоки няма да се правят едновременно, а може да стават едно след друго. Идеята е едното устройство само да излъчва, а другото само да приема и така да отпадне необходимостта от подтискането на приетия собсвен излъчен сигнал.
(Тъй като измерванията са последователни и с малко времетраене - можем да приемем, че за това кратко време вятъра няма да промени съществено скоростта и посоката си, а и поради малкото разстояние между обектите дори той да се промени, това няма да внесе голяма грешка в измереното разстояние )

При по-големи дистанции, когато закъснението на приетия от другото устройство сигнал е по-голямо от продължителността на излъчения сигнал от собствения говорител - двете устройства ще могат да направят измерванията в двете посоки едновременно, като излъчат звуковите пяатърни едновременно след радиосинхронизационния фрейм.


Чет Сеп 03, 2020 11:43 pm
Профил
Ранг: Форумен бог
Ранг: Форумен бог
Аватар

Регистриран на: Нед Сеп 26, 2004 3:11 pm
Мнения: 3742
Местоположение: София
Мнение Re: Измерване на закъснение на сигнал с корелация
Пускаш 3 синусоиди (безкрааайни) с различни честоти. В приемната страна правиш Фурие и намираш 3 пика, отместени от предаваните честоти с някакво Доплерово отместване. Намираш фазите на трите пика. Разликата във фазите е функция на разстоянието и времето. Тъй като приемам, че нямаш информация за фазата в предавателя, или с времето си я "изпуснал" поради грешки, ти можеш с малко аритметика да я възстановиш от трите фази. Това трябва да се прави периодично, фатално ще е ако натрупаш грешка повече от времето за което фазите и на трите честоти в предавателя станат равни на началните. Това може да не са 3 излъчени сигнала, а един, модулиран с 3 синуса.


Пет Сеп 04, 2020 9:33 am
Профил ICQ
Ранг: Минаващ
Ранг: Минаващ
Аватар

Регистриран на: Нед Ное 25, 2012 5:48 pm
Мнения: 75
Мнение Re: Измерване на закъснение на сигнал с корелация
Решавал съм подобна задача за моята RC-количка. Трудностите при звуково измерване идват предимно от ехото. Обикновено работим с ултразвук и ехото не се чува от човешко ухо. Обаче това не може да бъде преодоляно лесно по технически начин. Моето измерване беше с приемлива точност и даже надеждно. Но ставаше твърде бавно и това ме принуди да изоставя изобщо звуковата методика. Няма как да бъде различен пряк от отразен сигнал.
Ехото възниква винаги и след всеки звуков импулс не бива да де предприема ново измерване, докато не затихне ехото от помещението в което кънти звука. Имено това забавя твърде много процеса. Аз не успях да сваля това време под 1-2 секунди (имах по четири измервания за един пас).


Пет Сеп 04, 2020 10:15 am
Профил
Ранг: Форумен бог
Ранг: Форумен бог
Аватар

Регистриран на: Пон Юни 05, 2006 12:48 pm
Мнения: 4413
Местоположение: където небето среща земята, ракията е Jameson, а бирата Guinness
Мнение Re: Измерване на закъснение на сигнал с корелация
roncho,
човеко иска това да работи в хале,
примера ти с р количката не е много релевантен.

_________________
... ако трети ден не ти се работи... това означава, че е сряда !


Пет Сеп 04, 2020 10:38 am
Профил
Ранг: Форумен бог
Ранг: Форумен бог
Аватар

Регистриран на: Пон Юни 05, 2006 12:48 pm
Мнения: 4413
Местоположение: където небето среща земята, ракията е Jameson, а бирата Guinness
Мнение Re: Измерване на закъснение на сигнал с корелация
хайде да дам още един жокер:
може да имаш на приемика фазирана решетка.
даже и със звук , ще може да определяш посоката на източника на сигнала.
и така ако имаш 2 или три източника в халето, и диаграмата на насоченост (на фазираната решетка) ти е добра, с последваща триангулация ще може да си определиш доста добре позицията на РК-1К (ръчната количка с едно колело :) ) или там каквато друга платформа имаш да се движи из обекта.
верно определено цоретекс4ето ще издиша за сметките, ама си е решение ;)

_________________
... ако трети ден не ти се работи... това означава, че е сряда !


Пет Сеп 04, 2020 10:43 am
Профил
Ранг: Минаващ
Ранг: Минаващ
Аватар

Регистриран на: Нед Ное 25, 2012 5:48 pm
Мнения: 75
Мнение Re: Измерване на закъснение на сигнал с корелация
Не виждам сериозна разлика между хале и друго какво да е помещение, даже стая. Ехото възниква от кой да е околен предмет.
Няма нужда от бели шумове и сфазирани изобретения. Посоката на сигнала аз я определям с два микрофона, което е и всъщност идеята
за фазова решетка. При това трябват и две различни опорни точки. Затова правех по четири измервания за всеки пас. Точността ми беше 7 милиметра-
достатъчно за моите цели, но бавно.


Пет Сеп 04, 2020 11:04 am
Профил
Ранг: Форумен бог
Ранг: Форумен бог

Регистриран на: Нед Фев 26, 2006 5:52 pm
Мнения: 10376
Местоположение: Добрич
Мнение Re: Измерване на закъснение на сигнал с корелация
хм... вижда се, че не разбрахте какво исках да кажа за вълните и синусоидите ;-)

Не стана с Хайзенберг... ще пробвам по друг начин. Значи всеки комуникационен канал има някаква лента. Обемът на информацията, която можем да преточим през канала зависи от лентата и от съотношението сигнал/шум. В нашия случай ефира има някаква лента, която не можем да променяме. Това което можем да променяме е мощността на сигнала. Колкото по-мощен, толкова по-добре ще се откроява на фона на шума, съответно повече информация може да се кодира за единица време. И обратно, ако не можем да вдигаме мощност, за да не настъпим мотиката със шума сме принудени да намалим скоростта. Няма друго решение просто. Закони на физиката ;-)
Защо и как работи намалената скорост - ами примерно както в лок-ина. Ако семплираме входа само за един период на сигнала, може да получим малко сигнал и много шум. Съответно не можем да кажем има ли сигнал или е само шум. Ако семплираме 2,3,4 или 100+ периода и натрупваме по определен начин. А начинът обикновено е такъв, че сигнал с избраната честота се натрупва, докато всички останали честоти се "топят" при натрупването. Та ако правим това известно време ще видим дали нашия сигнал ще изпъкне над шума.
В случая на Емо не му трябва да предава много информация. Трябва му един единствен бит да излъчи и да може да го приеме в приемника. Но този бит все така се нуждае от някакво време. И това време зависи от шума и това, което обяснявам по-горе. За приложението на Емо е супер важно дали може да излъчи бит информация с времетраене една милисекунда, или му трябва една секунда да го излъчва. Това нямаше да е проблем, ако ползваше канал с голям запас от пропусквателна способност. Но в случая е ПРОБЛЕМ. Ние сме на ръба на пропусквателната способност и НЕ МОЖЕ за това време да предадем повече информация от 1 бит.
Затова ако си мислите, че може предавайки със скорост бит за секунда, можем да измерим времето на пристигането на тоя бит с точност до милисекунди - НЕ, НЕ МОЖЕ. Не е възможно теоретично, значи практически още по-малко ;-)

Сега, това дето БатеАз предлага... Да, може да се мери фаза. Даже може мнооого точно да се измери фазата. При използването на техниките с лок-ина даже може да се мери фаза на сигнал с амплитуда микроволти на фона на волтове шум. Само че.... дребната подробност е, че се мери бавно. Много бавно с тия техники. А при тия честоти дето иска Емо фазата се мени с 360 градуса на всеки 3 см разстояние, като устройството му може да изминава по 20 см за секунда. Очевадно няма смисъл да се мери фаза, ако измерването трае 1 секунда. През това време фазата може да се е променила 1000 пъти. Очевидно скоростта на измерването трябва да е такава, че грешката от измерването да е от порядъка на изменението на резултата. Ако да речем че иска да измери фаза с точност 10%, то трябва да го направи за време за което устройството изминава не повече от 3 мм.... Иначе аз не виждам смисъл от упражнението. Не виждам и как ще се мери бързо, щото бързото мерене означава много информация за малко време и голяма мотика...

Както и да го мисля, задачата е такава, че макар да изисква предаване само на 1 бит то той трябва да се предаде с голяма скорост. А ние няма как да предаваме с висока скорост, заради шума и заради канала. По-скоро решението трябва да е на тема по-сериозна мощност, но за минимално време. Къси импулсчета може с формата дето dan предложи и излъчени с достатъчна мощност... Ехото в случая няма да е проблем, доколкото не се прави ехолокация. Интересува ни само първото прието копие, което изминава най-прекия път. Останалите копия и отражения могат да се игнорират лесно надявам се ;-)


Пет Сеп 04, 2020 11:43 am
Профил
Ранг: Форумен бог
Ранг: Форумен бог

Регистриран на: Нед Фев 26, 2006 5:52 pm
Мнения: 10376
Местоположение: Добрич
Мнение Re: Измерване на закъснение на сигнал с корелация
MYXATA написа:
хайде да дам още един жокер:
може да имаш на приемика фазирана решетка.


Това е алтернативно решение, вместо времезакъснение да се мери посока. При това ще отпадне нуждата от синхронизация на часовниците, поне няма да има нужда да е толкова точна. Има и други разлики, но има една кофти прилика. И това е, че и при двете мерения е необходимо да се разпознае сигнала. Без значение дали мерим времезакъснението му или посоката му. Разпознаването обаче изисква време... И пак стигаме до проблема, колкото кратък трябва да е сигнала, за да може да направим измерване на актуална позиция, а не някаква смесица от позиции или някаква стара позиция дето не ни интересува вече. И как разпознаваме кратък сигнал...


Пет Сеп 04, 2020 4:48 pm
Профил
Ранг: Форумен бог
Ранг: Форумен бог

Регистриран на: Вто Фев 06, 2007 7:44 pm
Мнения: 2802
Местоположение: Пловдив
Мнение Re: Измерване на закъснение на сигнал с корелация
MYXATA написа:
човеко иска това да работи в хале,

От къде го измисли това хале ?!? Баси и 70 метровото хале ... Ще работи на открито. Нали говорим за вятър...

Относно ехото - да, то ще дойде с по-голямо закъснение в приемника, отколкото директния сигнал. Т.е. ще се мери/корелира до откриването на първия патърн.
В нашия случай горе-долу се знае дистанцията на меренето което ще правим. Т.е. тя е горе/долу колкото измеренето предния път. Та идеята е, че ще знаем с какво закъснение да очакваме сигнала, а и можем да управляваме силата на излъчения звуков сигнал в зависимост от разстоянието.

Относно микрофона и говорителите - не искам да са насочени (защото ще трябва и да се насочват)- даже напротив. Относно говорителя - мислех си да е насочен към "космоса" и над него да има някакъв рефлектор например конус, който да отрази вертикално насочения сигнал въс всички направления (360градуса) в хоризонтална равнина. Мисля за подобна система и за микрофона.

Миро, на мен поне мисля, че ми е ясно за какво говориш.

Не е казано, че честотната лента трябва да е 10-15 kHz. Може да е друга. Добре ще е да не се чува. За момента мисля за обикновени чувствителни микрофони (с честотна лента до 20кХз) и високочестотни високоговорители (пищялки).

Сигнала който излъчваме трябва да е възможно най-кратък -максимум до 1-10 милисекунди примерно.

bateAz, не можах да схвана идеята ти. Може ли да я обясниш по-подробно?


Пет Сеп 04, 2020 4:55 pm
Профил
Ранг: Форумен бог
Ранг: Форумен бог
Аватар

Регистриран на: Нед Сеп 26, 2004 3:11 pm
Мнения: 3742
Местоположение: София
Мнение Re: Измерване на закъснение на сигнал с корелация
Ако има вятър и работиш със звук, няма да стане по "моя" начин.


Пет Сеп 04, 2020 8:21 pm
Профил ICQ
Ранг: Форумен бог
Ранг: Форумен бог

Регистриран на: Вто Фев 06, 2007 7:44 pm
Мнения: 2802
Местоположение: Пловдив
Мнение Re: Измерване на закъснение на сигнал с корелация
dan даде добър жокер.
Топлата вода се оказа, че отдавна е открита :-)

Convolution of Barker and Golay Codes for Low Voltage Ultrasonic Testing


Сря Сеп 09, 2020 8:59 pm
Профил
Ранг: Форумен бог
Ранг: Форумен бог
Аватар

Регистриран на: Пон Юни 05, 2006 12:48 pm
Мнения: 4413
Местоположение: където небето среща земята, ракията е Jameson, а бирата Guinness
Мнение Re: Измерване на закъснение на сигнал с корелация
emilvtc написа:
dan даде добър жокер.
Топлата вода се оказа, че отдавна е открита :-)

Convolution of Barker and Golay Codes for Low Voltage Ultrasonic Testing

той ти е дал жокер ама за друго раздаване....
добре е че си зачел теорията, сега остава и да разбери материала, пък тогава се радвай.
пак да ти напомня, че на открито, на големи разстояния и във въздушна среда звукови/ултразвукови измервания са доста безсмислени, пък ако ще и петнайсе различни алгоритъма подобни на баркер-голей да приложиш.

_________________
... ако трети ден не ти се работи... това означава, че е сряда !


Сря Сеп 09, 2020 9:15 pm
Профил
Покажи мненията от миналия:  Сортирай по  
Отговори на тема   [ 107 мнения ]  Отиди на страница Предишна  1 ... 4, 5, 6, 7, 8  Следваща

Кой е на линия

Потребители разглеждащи този форум: 0 регистрирани и 9 госта


Вие не можете да пускате нови теми
Вие не можете да отговаряте на теми
Вие не можете да променяте собственото си мнение
Вие не можете да изтривате собствените си мнения
Вие не можете да прикачвате файл

Търсене:
Иди на:  
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group.
Designed by ST Software for PTF.
Хостинг и Домейни