PC y sistema de adquisición de datos
Tengo un sencillo sistema de adquisición de una señal analógica mediante una tarjeta de adquisición de datos y visualizada en una interface (Labview).
La idea es comprobar el teorema del muestreo, sin embargo, la señal vista en la pantalla no aparece totalmente recontruida sino hasta que la frecuencia de muestreo en 10 veces la frecuencia de la señal analógica (siendo la frecuencia de muestreo menor quela máxima frecuencia de muestreo que permite la tarjeta). ¿Cómo se puede explicar esto? Se que intervienen factores del PC como la capacidad de la RAM, la MotherBoard, etc. Podría indicarme cuales factores puntuales son los que intervienen, ¿y cómo MEDIR su influencia en este sistema específico?
La idea es comprobar el teorema del muestreo, sin embargo, la señal vista en la pantalla no aparece totalmente recontruida sino hasta que la frecuencia de muestreo en 10 veces la frecuencia de la señal analógica (siendo la frecuencia de muestreo menor quela máxima frecuencia de muestreo que permite la tarjeta). ¿Cómo se puede explicar esto? Se que intervienen factores del PC como la capacidad de la RAM, la MotherBoard, etc. Podría indicarme cuales factores puntuales son los que intervienen, ¿y cómo MEDIR su influencia en este sistema específico?
1 Respuesta
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Fernando,
No se que tipo de señal estás muestreando, por lo que comentas supongo que será una sinusoide.
Bien, como sabrás para poder reconstruir la señal analógica a partir de una señal digital necesitas muestrearla como mínimo al doble de la frecuencia máxima. En caso de que la señal que muestrees no sea pura, puede contener potencia en la parte superior del espectro. Si muestreas enteonces esta potencia residual se te introduce en la banda útil generando un efecto conocido como aliasing. Para evitar esto es necesario filtrar siempre con un filtro paso bajo. Los más utilizados son los de butterworth o los de Bessel (según el tipo de señal).
Lo mismo pasa son la señal difital. Esta es en realidad una serie de pulsos cuadrados que se asemejan a la señal analógica cuanto mayor sea la frecuencia de muestreo. Para poder recuperar tu señal necesitas filtrar la salida digital para eliminar la forma cuadrada de los pulsos (que equivalen a espureos en los múltiplos de la frecuencia de muestreo).
Este filtro tiene que ser a la mitad de la frecuencia de muestreo y puede ser igual que los anteriores.
En fin, tú único problema es que necesitas filtros pasobajo antes y después de muestrear.
Como bibliografía un clásico, el proakis.
J.G. Proakis, D.G. Manolakis. Digital Signal Processing: Principles, algorithms and applications". Prentice-Hall, Inc. 1996
No se que tipo de señal estás muestreando, por lo que comentas supongo que será una sinusoide.
Bien, como sabrás para poder reconstruir la señal analógica a partir de una señal digital necesitas muestrearla como mínimo al doble de la frecuencia máxima. En caso de que la señal que muestrees no sea pura, puede contener potencia en la parte superior del espectro. Si muestreas enteonces esta potencia residual se te introduce en la banda útil generando un efecto conocido como aliasing. Para evitar esto es necesario filtrar siempre con un filtro paso bajo. Los más utilizados son los de butterworth o los de Bessel (según el tipo de señal).
Lo mismo pasa son la señal difital. Esta es en realidad una serie de pulsos cuadrados que se asemejan a la señal analógica cuanto mayor sea la frecuencia de muestreo. Para poder recuperar tu señal necesitas filtrar la salida digital para eliminar la forma cuadrada de los pulsos (que equivalen a espureos en los múltiplos de la frecuencia de muestreo).
Este filtro tiene que ser a la mitad de la frecuencia de muestreo y puede ser igual que los anteriores.
En fin, tú único problema es que necesitas filtros pasobajo antes y después de muestrear.
Como bibliografía un clásico, el proakis.
J.G. Proakis, D.G. Manolakis. Digital Signal Processing: Principles, algorithms and applications". Prentice-Hall, Inc. 1996
Comprendo la existencia del fenómeno del aliansing (muy probablemente por ruido de 60Hz), implementaré el filtro pasabajos. Aún así, le pregunto por si existe una forma de medir, o cuando menos estimar la influencia del computador especifico en el que se trabaja como tal. Lo primero que a uno se le ocurriría es, probar en otro PC con la misma versión de software pero distintos parámetros, pero he ahí donde quiero puntualizar: ¿Qué parámetros debo tomar en cuenta a la hora de comparar los PCs y cómo compararlos? ¿Simplemente tomo uno como referencia y a partir de este saco conclusiones respecto al otro? ¿Existe algún método de comparación?
Gracias por la atención
Gracias por la atención
Los 60Hz es una interferencia no aliasing.
Los PC's no importan a la hora de capturar datos, ya que la estructura interna es similar. Lo que es importante es la tarjeta capturadora. Esta tarjeta lleva memoria y recoge datos periódicamente, el PC los recoge de la memoria y los pinta pero no los captura.
Si lo que quieres hacer es capturarlo del PC, te recomiendo que utilices temporizadores multimedia, no los temporizadores de ventana. Necesitas un temporizador muy preciso para la frecuencia de muestreo, pero es una cuestión software.
Vamos que cualquier PC te servirá.
Los PC's no importan a la hora de capturar datos, ya que la estructura interna es similar. Lo que es importante es la tarjeta capturadora. Esta tarjeta lleva memoria y recoge datos periódicamente, el PC los recoge de la memoria y los pinta pero no los captura.
Si lo que quieres hacer es capturarlo del PC, te recomiendo que utilices temporizadores multimedia, no los temporizadores de ventana. Necesitas un temporizador muy preciso para la frecuencia de muestreo, pero es una cuestión software.
Vamos que cualquier PC te servirá.
