« 今日は、アカデミックフォーラムSpring | Main | 波形データの取り扱い その2 »

May 19, 2007

波形データの取り扱い その1

Ad_01
Ad_03
Ad_05

サンプリング周期と信号周期
 既製品のデジタルオシロスコープの場合、非常に速いサンプリング周波数を持っているため、それほど問題になることは少ない。(注:波形のデータ容量から生じるサンプリング周期の変化がないものとする)しかしながら、A/D変換器を自作する場合は、入力される信号の変化速度とサンプリング周期が問題になることがある。
 実際にどのような減少が発生するかをA/Dボードを使用して確認してみる。
図は、入力周波数をサンプリング周波数を1000Hzの状態で、入力信号を100Hzから1100Hzまで変化させた場合の結果である。サンプリング定理からすると500Hzまでは理論的に波形が判断可能となっているが、実際には、入力信号の周波数が500Hzに近づくにつれて、信号波形に歪が生じて、振幅計測および周期計測の誤差が大きくなっていることが確認できる。(図は、AD_01が100Hz、AD_02が300Hz、AD_05が500Hz)
 また、500Hzを越えると、波形の影が計算結果に狂いを生じさせてしまう。しかしながら、この演算結果はA/Dの変換結果および演算結果のエラーでは確認できない。この影をエイリアシングと呼んでいる。サンプリング周波数と同じ1000Hzの信号を入力すると、信号周期演算にエラーが生じる。(この場合は、確認可能となる)
(図は、AD_09が900Hz、AD_10が1000Hz、AD_11が1100Hz)
Ad_09
Ad_10
Ad_11
 組込系でA/D変換を実装する場合、こういった信号の取り込み周期から発生する演算処理に関する問題を解決することは難しい。大概は、取り込み周期にあわせたフィルタリング処理をおこなうことで対応することになる。

 今回のプログラムは、LabVIEWで作成したのだが、システムの構築からプログラムの作成にかかるまでの時間が1時間くらいなので、LabVIEWでの開発速度は非常に速いと言えると思う。同じ作業をVisual Basicで実施すると3時間から5時間くらいかかるかな?Cだとどうだろう?(私的には、Visual Basicはまだ使うことはあるが、Cを使う気はしないので、どのくらいかかるかは知らない)ちなみに1時間には、ファンクションジェネレータの運搬時間とか配線を接続する時間も入ってたりします。
Lab06

« 今日は、アカデミックフォーラムSpring | Main | 波形データの取り扱い その2 »

Comments

Post a comment

Comments are moderated, and will not appear on this weblog until the author has approved them.

(Not displayed with comment.)

TrackBack


Listed below are links to weblogs that reference 波形データの取り扱い その1:

« 今日は、アカデミックフォーラムSpring | Main | 波形データの取り扱い その2 »

May 2021
Sun Mon Tue Wed Thu Fri Sat
            1
2 3 4 5 6 7 8
9 10 11 12 13 14 15
16 17 18 19 20 21 22
23 24 25 26 27 28 29
30 31          

Recent Trackbacks

Categories

  • つぶやき
  • コラム
  • スポーツ
  • トピック
  • ニュース
  • パソコン・インターネット
  • 日記・コラム・つぶやき
  • 書籍・雑誌
無料ブログはココログ