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Board-AnsichtDithering bei der Analog-Digitalwandlung (Elektronik)
Noch ein Nachtrag:
Wenn ich mir die bisherigen Beiträge nochmal betrachte, komme ich zu dem Schluss, dass ein naiver Leser ohne Wissen über Modulation, Dithering und Shaping hier wohl eher verwirrt wird, wenn er die Beiträge liest, statt Aufklärung zu finden. Daher würde ich das gerne nochmal etwas Ordnen:
Ganz oben wird eingangs ein Beispiel besprochen, wie man bei der Aufnahme von analogen Signalen mit AD-Wandlern das Problem umgeht, dass immer gleich gerundet wird, wenn sich ein Wert nur minimal, also unterhalb des untersten digit ändert. Das gibt digitales Rauschen mit Frequenzen unterhalb Nyqusit und damit Störungen.
Durch das Dithern am Eingang, wie es auch beim "Experiment" beschrieben wird, erfolgt nun eine additive Modulation des Eingangs mit einem Rauschsignal oder einem Wechselsignal, das dazu führt, dass das schwach ändernde Signal mal nach oben und mal nach unten grundet wird. Das entspricht dann zusammen mit der AD-Wanldung einer Art von Sigma-Delta-Modulation, wie es auch bei den einschlägigen Wandlertypen dieser Klasse vorfindet.
Was ich zwischendrin beschrieben habe, ist genau genommen, der umgekehrte Fall (an dem ich gerade dran bin), nämlich, wie kriege ich einen genaueren Ausgang hin, als es mir meine digitale Ausgangsbreite ermöglicht.
Die geschieht, wie dargestellt, dadurch, dass ich vor der DA-Wandlung das Signal mit einem Signal in Grössenrodnung des letzten Bits = 1 digit verrausche, sodass dort wieder einen Art von PWM entsteht. Mittels geeigneter Schaltung und optmiertem Rauschen erzeugt man einen PDM - das letzte Bit produziert also weniger digitales Rauschen sondern nach der Filterung durch den AA-Filter erhält man einen glatt(er)en Signalverlauf und die Stufen sind weg.
Frequenztechnisch betracht sieht es so aus, dass weniger Störanteile im Bereich unterhalb Nyqusit liegen und es vor allem kein zufälliges Störspektrum gibt, sonden ein sehr stark gleichverteiltes, dessen Hälfte idealerweise oberhalb der Grenzfrequenz des Rekonstruktionsfilters liegt.
Das Störsignal, was durch die Limitierung der digitalen Domäne zwangsläufig entsteht, wird also minimiert.
Gesamter Thread:
, 14.05.2013, 21:24, 14.05.2013, 22:14, 14.05.2013, 23:47