Détecteur de fréquence à l’aide de PIC 12F683 processeur (9 / 12 étapes)

Étape 9: Problèmes à cause de l’Aliasing

L’algorithme doit effectuer tous les traitements nécessaires entre les échantillons, alors que le taux maximal auquel l’entrée audio peut être dégustée sera limité par la vitesse à laquelle le traitement peut être complété. Dans le pire des cas, l’algorithme prend sur les cycles d’instruction 420 pour traiter chaque échantillon. Lorsque le processeur est en cours d’exécution sur une horloge 8MHz, la fréquence d’échantillonnage est alors limitée à environ 4400Hz. Si vous êtes familier avec DSP, vous vous souviendrez que la fréquence d’échantillonnage doit être au moins deux fois celle de n’importe quelle fréquence du signal, ou crénelage se produira. Aliasing est quand un signal de fréquence plus élevé est interprété comme un signal de fréquence inférieur. Par exemple, si vous affectez à configurer le processeur pour détecter les 1000Hz et l’échantillonnage taux est 4400Hz, un signal de 3400Hz sera détecté comme 100Hz.

Reportez-vous à la figure ci-dessous pour voir comment fonctionne le crénelage. La première parcelle sur la figure est le spectre de la bande de base du signal que vous sont d’échantillonnage. La zone ombrée triangulaire représente la forme du spectre. L’axe horizontal représente la fréquence. Lorsque le signal de bande de base est échantillonné, le spectre du signal échantillonné se composera du spectre du signal de bande de base répété autour de chaque nombre entier multiple de la fréquence d’échantillonnage, comme le montre ce qui suit des emplacements sur la figure. Notez qu’aucun des spectres se chevauchent dans la première parcelle.

Les deux parcelles montrent le spectre du signal échantillonné de même que la fréquence d’échantillonnage est réduite. Notez que les spectres répétés autour de chaque multiple de la fréquence d’échantillonnage se rapprocher ensemble grâce à la réduction dans la fréquence d’échantillonnage. L’intrigue du bas montre ce qui arrive lorsque la fréquence d’échantillonnage est inférieure à deux fois la largeur de bande du signal bande de base. La zone ombrée des spectres répétées chevauche maintenant le spectre du signal bande de base. Il est désormais possible que la fréquence étiquetée f2 dans les spectres répétées peut-être se chevaucher sur la f1 de fréquence du signal de bande de base. Cette fréquence ne peut pas distinguer un signal réel à fréquence f1, et il est donc appelé un alias.

Pour éviter le crénelage, filtrer le signal d’entrée afin de réduire le contenu de fréquence qui est supérieure à ½ de la fréquence d’échantillonnage, en l’occurrence 2200Hz.