Yüksek Frekanslı Sinyallerin Örneklenmesi

[SB7]

Merhabalar.
0-20 MHz arası işaretlerin fft sini alıp spektrum analizör yapmak istiyorum. Şu anda ses frekansıyla çalışıyorum 0-20 kHz ancak iş bu boyutta bile zor gelirken yani kHz mertebelerinde ADC ile örnekleme sayısı frekansın artmasına bağlı olarak azalırken MHz mertebelerinde bu işlerin nasıl yapıldığını merak ediyorum.  Ses frekansıyla uğraşırken STM32f103 Mcu kartını kullanıyorum. Audio fft analizör yapıp görsele dökebiliyorum işi. Ancak merak ettiğim nokta şu:
MHz mertebelerindeki işaretlerin fft sini alabilmek için hangi MCU ları kullanabilirim?
Bu işi yapmak için nasıl bir yol izlemeliyim?

[devrecii]

Mcu kontrollu olur ama direkt mcu ile imkansız.

Voltaj kontrollu bir osilator olur,  frekansı sıra ile tarar  ,   osilator ile gelen sinyali bir opamp ile karıştırılır ve kondansatör ile filtre edersin karışan sinyal otomatikman fft almış olur , adc ile okuyup ekrana çizdirebilirsin.  Radyo kalnalları böyle şeçiyor işte.

Kısacası elinde bir radyo olduğunu düşün radyo kanalını mcu ile değiştiriyorsun sinyal varsa okunan değer tepe yada dip yapıyor.

[SB7]

Cevabınız için teşekkür ederim @iboibo
Bu söylediklerinizle okuldayken bi hocamın iki farklı tipte anlattığı pll devreleri aklıma geldi. Sanırım o devre yapıları da radyo alıcılarda kullanılıyordu. Dediğiniz cok mantıklı geldi ancak uygulamaya dökmem lazım bu dediğiniz yapıyla ilgili bi devre veya yapılan örnek bir çalısma var mı?
Çünkü okuldayken hocamız da bu yapıları blok diyagramı seklinde anlatmıstı her bir kat icin ayrı tasarım gerekiyor.  O yüzden  başlangıc için örnek bir tasarıma ihtiyacım var. Şimdiden teşekkürler

[z]

FPGA ile ornek alan, ornekleri ADC den gecirip digital verileri rama atan donanim yaparsan sonraki islemleri yavas islemciyle de hesaplayabilirsin.

Digital scoplar sinyali boyle isliyor.

[power20]

@SB7, tv tuneriyle benzer düzenek yapmıştım.

Data hattıyla frekansı seçiyoruz tarama yapıyoruz. Sinyal şiddeti bilgisini veriyor.Bunları ekrana çubuk olarak çizdiriyoruz. Spektrum analizör oluyor.

 TV  tuneri yüksek frekansları alabilse de kanal aralığı fazla. 50kz galiba. Tepki süresi yavaş. tüm frekans bölgesini taramak 30sn kadar sürüyordu.

Size, çok daha hızlı çalışan, kanal, aralığı düşük bir tuner gerekli. Belki uydu alıcı tuneri olabilir. Girişi 10MHz sanırım

Bunu basit bir mcu ile kontrol etmek mümkündür. Fpga gerekmez

[superconductor]

İki yolu var;
Ucuz olan yöntemde heterodyne mixer ve LO ile tarama yaparsınız, tarama bir miktar zaman alır.
İkinci yöntem hızlı ve pahalı, sinyali direk örnekler fourier alırsınız. 

[elektronik]

@SB7 Bu yazdığınız zorluk osilaskop yapmak için gerçerli, sinyali direk işlemciye girmeniz gerekiyor frekans yükseldikçe işlemcinin de o hızlarda işlem yapabiliyor olması lazım. ama spektrum analizörü için buna gerek yok ( profesyonel cihazları demiyorum ) spektrum geniş bandlı bir radyo alıcısıdır frekansı taratır, tararken ekranı çizersiniz bu esnada bir sinyal geldiğinde o sinyalin gücü oranında ekrandaki çizgiyi yukarıya doğru kaydırırsınız. bu işlemi manuel bile yapabilirsiniz hiç işlemci olmadan. ayrıca işlemci ile frekansı taratıp sinyali bazı işlemlerden filitrelerden geçirip daha net kararlı bir görüntü elde edebilirsiniz o ayrı konu.

http://www.aholme.co.uk/SpecAnHtml/SpecAn.htm

[z]

[ferdem]

Yüksek hızlarda FPGA kullanılıyor. Günümüzde giga sample ADC lerden gelen örnekler FPGA lerde işlenmektedir.

[deneme_1234]

Mcu kontrollu olur ama direkt mcu ile imkansız.

Voltaj kontrollu bir osilator olur,  frekansı sıra ile tarar  ,   osilator ile gelen sinyali bir opamp ile karıştırılır ve kondansatör ile filtre edersin karışan sinyal otomatikman fft almış olur , adc ile okuyup ekrana çizdirebilirsin.  Radyo kalnalları böyle şeçiyor işte.

Kısacası elinde bir radyo olduğunu düşün radyo kanalını mcu ile değiştiriyorsun sinyal varsa okunan değer tepe yada dip yapıyor.

Isin matematiksel cozumu ve zekicesi buradadir.

[ipek]

40...100MHz Flash ADC'ler var extrem video kameralar bunları kullanarak hızlı örneklemeler yapabiliyorlar..
TDA8702T ,TDA8703T ,TDA8708T ,ADS830E temin etmiştim oynarım diye,niyetim ambilight yapmaktı..

[SB7]

Herkese cevaplar için teşekkürler öncelikle.

FPGA ile ornek alan, ornekleri ADC den gecirip digital verileri rama atan donanim yaparsan sonraki islemleri yavas islemciyle de hesaplayabilirsin.

Digital scoplar sinyali boyle isliyor.

@z Hocam merak ettiğim buydu aslında . Ancak çok maliyetli ve zorlayıcı bir proje gibi görünüyor. Ayrıca video da çok açıklayıcı oldu teorik kısımla daha iyi anladım olayı sayenizde. Tekrar teşekkürler.

@Kılıç hocam bnim örnek alıp fft fonksiyonunu matematiksel olarak hesaplamam isteniyor. Sadece çözüm istenirse sonraki aşamada yapmayı deneyebilirim dediğinizi. Ancak şuan sadece mcu ya hesaplatma gibi bir amacım var.

@elektronik hocam verdiğiniz site gerçekten fikir edindirme açısından güzel oldu. Ancak Kılıç hocama dediğim gibi fft yi benim hesaplamam isteniyor.

@ipek hocam elimde bu malzemelerin olması iyi oldu ancak bunlardan yüksek hızlarda veri okuyup matematiksel işlemlerden geçirmek için yine FPGA tabanlı bir sistem kurmam gerekiyor. 

Sanırım proje bu haliyle beni aşıyor. Kullanıcıdan talepleri esnekleştirmesini isteyeceğim. Yeni talepler doğrultusunda buradan devam edeceğim. Herkese cevaplar için tekrar teşekkürler.

[ziyaretci]

Mcu kontrollu olur ama direkt mcu ile imkansız.

Voltaj kontrollu bir osilator olur,  frekansı sıra ile tarar  ,   osilator ile gelen sinyali bir opamp ile karıştırılır ve kondansatör ile filtre edersin karışan sinyal otomatikman fft almış olur , adc ile okuyup ekrana çizdirebilirsin.  Radyo kalnalları böyle şeçiyor işte.

Kısacası elinde bir radyo olduğunu düşün radyo kanalını mcu ile değiştiriyorsun sinyal varsa okunan değer tepe yada dip yapıyor.

Hocam fazlar farklı olursa nasıl olacak bu durum? Yani taradığımız sinyalle başlangınç zamanları tutmazsa? Aynı zamanda başlasa frekans aynı olduğunda tepe yapar ama bu çok düşük bir ihtimal değil mi?

Bilmediğimden soruyorum, biraz daha açıklayabilir misiniz?

Eve gider gitmez deney yapacağım.

Teşekkür ederim.

[devrecii]

Hocam fazlar farklı olursa nasıl olacak bu durum? Yani taradığımız sinyalle başlangınç zamanları tutmazsa? Aynı zamanda başlasa frekans aynı olduğunda tepe yapar ama bu çok düşük bir ihtimal değil mi?

Bilmediğimden soruyorum, biraz daha açıklayabilir misiniz?

Eve gider gitmez deney yapacağım.

Teşekkür ederim.

Sinyaller birbirine hiç uyumlu değilse mutlak bir değer okunur ama sinyaller birbirine yakınlaştıkça okuduğun değer artar yada azalır, kısaca mutlak değere göre kıyas + ya - farketmez.