[nazar]

Глянул ту книжку Стилла, это именно та про которую я думал(и читал еще в универе), это чисто университетская литература с максимально упрощенными моделями поведения , практическая ценность книги околонулевая.

[mellowman]

Ты выбрал очень большую величину кванта и низкую частоту квантования, (хотя последнее для моделирования несущественно). Такой модулятор я могу собрать живьем и выложить результаты измерений. будет ли это принято в качестве доказательства, если если результаты будут бить с формулой Стила?

Почему-то раньше это не смущало :)

Чем объяснить смещение на выходе интегратора? Ты же видишь, что из-за него уменьшилась зона режима молчания.

Тем что я показывал измерения на 1м периоде, интегратор ещё не успел доинтегрировать. Вот оно ползёт к нулю:

   

На выходе всё равно 101010

Это попытка обвинить "оппонентов" в том чего они не делали :) и заодно ввести semimat'а в заблуждение

Забавно, уже лет 30 общаюсь на разных форумах, но этот первый, где меня понимают с точностью до наоборот. Видимо я действительно не туда зашел.

Либо туда, но не с тем :)

[БендеровецЪ]

Там сама суть в названии - Steele, R , Steele, R (ed.) (1975) Delta Modulation Systems
Т.е. разбиратся с ДС модуляцией по книге о дельта модуляции :)

[nazar]

Там кроме ДМ есть и про СДМ и про кучу прочего, но это все настолько топорное что кхм
Я очень хорошо запомнил эту книжку еще в универе, с пометкой "больше никогда не открывать")))

[БендеровецЪ]

Вобще обычный дизер или подмешивание внеполосового сигнала не единственный способ заставить ДС модулятор отрабатывать малые сигналы и рандомизировать айдл тонов. Есть еще метод в котором полюса интегратора помещаются за единичным коругом. В литературе это называется chaos. Только по моему это не совсем общепринятый термин. Результат получается канешно хуже, но в случае когда генерация шума является непозволимой роскошью это может себя вполне оправдать.

[nazar]

общепринятый

[БендеровецЪ]

ОК :)

[semigor]

Попробую на пальцах вывести формулу для определения амплитудного диапазона. (следите за руками :-) )
Проделаем это сначала для сигнала прямоугольной формы со скважностью 2 и частотой Fc.
Для идеального ДСМ первого порядка, работающего в отсутствие входного сигнала и шумов характерная последовательность на выходе представляет собой чередование нулей и единиц: 101010101010… При этом, размах сигнала треугольной формы на выходе интегратора будет равен:
e = 2Umax /(R*C*Ft), где
Umax – амплитуда прямоугольного сигнала ошибки на выходе тактируемого компаратора. Она же равна амплитуде максимального сигнала, который может быть преобразован ДСМ;
R и С – сопротивление и емкость интегратора;
Ft – тактовая частота ДСМ.
Теперь мысленно скачком подадим на вход ДСМ постоянное напряжение амплитудой Uc. Постоянная составляющая пилообразного напряжения на выходе интегратора начнет меняться по линейному закону:
Uo = Uc*t / RC
Когда Uo достигнет величины e/2, чередование нулей и единиц на выходе ДСМ нарушится и он начнет отрабатывать входной сигнал.
Чем меньше Uc, тем позже наступит этот момент, но для идеального ДСМ он наступит обязательно для сколь угодно малого Uc. Таким образом, получается, что идеальный ДСМ, в отличие от идеального ДМ способен оцифровать сколь угодно малый постоянный входной сигнал. (Правда, идеальный ДМ может преобразовать сколь угодно большой постоянный входной сигнал, а в ДСМ максимальный входной сигнал ограничен амплитудой сигнала на выходе тактируемого компаратора ошибки).
Представим себе теперь, что в момент, когда Uo достигло величины e/2, входной сигнал поменялся на противоположный по знаку. Тогда, нарушения последовательности нулей и единиц на выходе ДСМ не произойдет, а Uo будет изменяться по следующему закону
Uo = e/2 – 2Uc*t/RC
Очевидно, что Uo достигнет значения -e/2 через тоже время, что и в предыдущем случае:
t = (e/2)*(RC/Uc)
Если в этот момент входной сигнал опять сменит свой знак, то сигнал на выходе ДСМ не изменится.
Таким образом, сигналы прямоугольной формы со скважностью 2, амплитудой Uc и частотой Fc и выше не будут приводить к изменениям сигнала на выходе идеального ДСМ, где
Fc = (Uc/e)/RC
Заменив «е» на выражение из первой формулы вверху, после преобразований получим простое соотношение:
Ft/Fc = 2Umax/Uc
или,
Ft = 2Fc*(Umax/Uc)
Пусть
Umax/Uc = 65536
Fc = 20000Гц
Тогда
Ft = 2.6 ГГц
Перейти к случаю синусоидального входного сигнала можно через отношение амплитуд синуса и прямоугольника равной площади под кривыми. Амплитуда синуса примерно в 1.57 больше.
Тогда для синусоидальных входных сигналов
Ft = 2.6 *1.57 = 4ГГц.
Таким образом, минимальная частота дискретизации, необходимая для того, чтобы идеальный ЛДСМ вышел из режима молчания при входном синусоидальном сигнале размахом 1/(65536*Umax ) и частотой 20кГц равна 4 ГГц.

[БендеровецЪ]

А если в идеальном ДСМ ввести идеальный дизер? Ну или на худой конец, сместить полюс интегратора за единичный круг. Тоже идеально ессно.

[semigor]

А если в идеальном ДСМ ввести идеальный дизер? Ну или на худой конец, сместить полюс интегратора за единичный круг. Тоже идеально ессно.

Это мне на пальцах не посчитать.
Немного напортачил, с размахом и амплитудой. В результате ошибка 2 раза. Если исправить - получится точно как у Стила 4ГГц. поправил выкладки.

[БендеровецЪ]

БендеровецЪ писал(а):
А если в идеальном ДСМ ввести идеальный дизер? Ну или на худой конец, сместить полюс интегратора за единичный круг. Тоже идеально ессно.

Это мне на пальцах не посчитать.

Вопрос в другом - что считать идеальным :)

Я, например, согласен в Назаром что это подмена понятий. На мой взгляд это не идеальный дсм, а просто базовая, простейшая его имплементация.

[semigor]

Вопрос в другом - что считать идеальным :)

Я, например, согласен в Назаром что это подмена понятий. На мой взгляд это не идеальный дсм, а просто базовая, простейшая его имплементация.

Даже не буду спорить. Я думаю мы наконец разобрались в том, кто что имел ввиду.
Кстати, если посчитать максимальное отношение сигнал/шум по формуле, приведенной в той же книжке, (так нелюбимого Назаром), Стила,
то для достижения такого же значения как для 16-ти разрядного ИКМ в полосе 20 кГц, ДСМ действительно достаточно иметь Ft =80 мГц.

[nazar]

какая разница кто что имел ввиду, есть реальность, а есть бред о 2,9Ггц и т.п.

[semigor]

Ладно, Назар, я все понял. Мне не интересно общаться в таком ключе. Все аргументы выложены и любой может сделать на их основании свой вывод. Всем спасибо за дискуссию и гудбай.

[nazar]

Увы ничего ты так и не понял (

[БендеровецЪ]

Кто-то что-то ляпнул на аудиофильском форуме, и Игорь старательно пытается натянуть формулу на этот бред. Видимо это спорт какой-то.

[s3t]

По ноучному - аппроксимация)

[Altor Audio]

а есть бред о 2,9Ггц и т.п.

Кто-то что-то ляпнул на аудиофильском форуме,

Да не "кто-то", а зоотезник на Вегалабе, он-же хдд-дизассембдер на хоботе.
Бред постоянно несет конкретный, и не только про 2.9ггц.

[semimat]

semigor, мне очень хочется (не ради тебя и других участников спора, а ради себя и других читателей) разобраться в вопросе так, чтобы всем было понятно, кто прав. Разбор твоих аргументов для меня наиболее важен, поскольку твои подробные добротные посты можно реально обсуждать, соглашаясь или оспаривая. Поэтому мне не хотелось бы, чтобы ты покинул дискуссию.
Теперь давай вернемся к твоим тезисам...

... Я думаю мы наконец разобрались в том, кто что имел ввиду. Кстати, если посчитать максимальное отношение сигнал/шум по формуле, приведенной в той же книжке, (так нелюбимого Назаром), Стила, то для достижения такого же значения как для 16-ти разрядного ИКМ в полосе 20 кГц, ДСМ действительно достаточно иметь Ft =80 мГц. (пост #152)

То есть, ты согласен, что 80-ти мегагерцовый ДСМ имеет собственные шумы как и 16-разрядый ИКМ. Если под шумом понимать среднеквадратичное отклонение выходного сигнала от входного сигнала, то для ИКМ шум в полосе от 0 до Fc составляет одну двенадцатую от минимального уровня квантования, то есть 1/(12*65536) Umах. При этом максимальное отклонение у ИКМ составляет 1/2 от минимального уровня квантования, то есть 1/(2*65536) Umax. Оставим в стороне нелинейность схем (где часто используют понятие THD+N), считая, что мы имеем дело с идеальными моделями.

А теперь перейдем к другому посту (#148). Главный вывод, который из него выведен в конце:

...Таким образом, минимальная частота дискретизации, необходимая для того, чтобы идеальный ЛДСМ вышел из режима молчания при входном синусоидальном сигнале размахом 1/(65536*Umax ) и частотой 20кГц равна 4 ГГц.

Вот с этим результатом будем разбираться... пока только обратимся к формулам. Из них (Ft = 2Fc*(Umax/Uc)) следует, что если, например, тактовую частоту Ft у ДСМ снизить с 4ГГц до 80 МГц, то есть, в 4ГГц/80МГц=50 раз, то это приведет к тому, что минимальная амплитуда Uc синусоидального сигнала частотой Fc=20кГц, при которой такой ЛДСМ выйдет из режима молчания, увеличится в 50 раз !!! Другими словами, если на вход 80-ти мегагерцовой ЛДСМ подать такой синус (точнее, на сколь угодно малую величину меньше по амплитуде), то на выходе будет оставаться полный ноль! Но это ведь означает, что отклонение выходного сигнала от входного (ошибка выходного сигнала, определяющая шум) будет в 50 раз больше минимального уровня квантования ИКМ. Как в этом случае можно говорить о равности отношения сигнал/шум у ЛДСМ с частотой 80 МГц и 16-ти битной ИКМ 40кГц, которую ты признал в посте #152?
И ни какой дизеринг не спасет эту ситуацию, поскольку добавление дизеринга лишь увеличивает шум. Дизеринг позволяет сделать шум равномерным в рабочей полосе частот и некоррелированным с сигналом, что гораздо важнее незначительного увеличения общего шума. Спасти ситуацию с фактически 50-кратным увеличением шума для приведенного примера дизеринг не может.

Я пока дальше не буду ничего говорить, чтобы не перегружать пост. Просто надеюсь, что ты обнаружишь ошибку в своих рассуждениях (или объяснишь, как такое возможно) - тогда наверняка появится пища для дальнейшего более детального рассмотрения. И надеюсь на продолжение обсуждения, поскольку мне очень понравился твой вариант с опасностью "непередачи" сигналов с определёнными "плохими" частотами. До этого я считал, что у простых ДСМ есть только "неудачные" входные DC сигналы (ссылка https://www.beis.de/Elektronik/DeltaSigm...tages.html ), при которых шумы существенно "подскакивают" и пытался найти для себя качественное объяснение, каким образом повышение порядка ДСМ позволяет исключить наличие таких "неудачных" постоянных сигналов, о чем говорится в статье по ссылке.

Ну, и, конечно же, мне интересно твое мнение из поста #119:

5. Реальный ДСМ любого порядка никогда не бывает идеально сбалансирован и свободным от шумов, поэтому он способен передавать сигналы с амплитудой значительно меньшей, чем величина кванта.

Неужели ты думаешь, что эта неидеальность может в 50 раз улучшить отношение с/ш, что необходимо для того, чтобы стало возможным снижение тактовой частоты с 4ГГц до 80 МГц для ЛДСМ первого порядка (согласно твоим формулам). Вот уж в это я не могу поверить, поскольку считаю, что неидеальность в лучшем случае может оказать воздействие аналогичное дизерингу (а в худшем - сильно напортить). Однако, как я уже упомянул, дизеринг только увеличивает общий шум, хоть и делает его более "правильным". О снижении в 50 раз, как мне кажется, речи быть не может. Если можно поверить в такое чудо, то уж куда проще поверить в расчеты Бендеровца.

[semigor]

semimat,
я приведу реальный пример из жизни.
На картинке записи автономных скважинных манометров при гидропрослушивании. Манометры находились в скважине на глубине порядка полутора километров один над другим в течение 3-х месяцев. Основной манометр имел 24-ти четырех разрядный АЦП, (зеленый график), а дублирующий 16-ти разрядный АЦП - синий график.
Увидя запись, заказчик отказался платить за второй манометр, мотивируя отказ недостаточным разрешением данных прибора для дальнейшего анализа.
Действительно, квант 16-ти разрядного прибора намного больше, чем изменения давления, интересующие заказчика и подтвердить правильность записи основного прибора такие данные не могут.
Однако, после простейшей цифровой фильтрации скользящим средним был получен красный график, сопоставимый по разрешению с основной записью и инцидент был исчерпан.

P.S. Выигрыш в разрешающей способности при передискретизации с достаточной точностью можно определить по формуле: N = √(Fд/Fс), где Fд – частота опроса АЦП, а Fд – верхняя частота зарегистрированного сигнала.
(см. например: «Аналого-цифровое преобразование», под ред. Уолта Кестера, Москва, Техносфера, 2007.-1016с. ISBN 978-594836-146-8).

P.P.S. Дальше, пожалуйста, в личку.