以极低的频率(250Hz)发送信号的最佳方法?


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我是一个面临电子问题的程序员,所以我想在这里提问!

  • 我有一个磁场传感器,可以每秒提供250次磁场值(XYZ轴)。
  • 带有可编程微处理器的电子电路控制线圈,该线圈可以改变足够接近该传感器的磁场。但是,这两个设备并不是严格定位的,因此我无法继续进行定位测量。
  • 我希望从电路向传感器发送2种不同类型的信号,它们可以承受磁场中的强噪声,并且短于半秒(是的,秒-我们处于250 Hz!)。

当前的解决方案是发送一个17Hz的方波,然后是12Hz,然后是信号A的17Hz,反转信号B的顺序。但是,要检测这些信号,需要发送足够长的波,这会使信号的长度达到1.5秒。

所以,我的问题是:有没有办法说一种模式,例如音乐模式,可以用来发出更快的信号并仍然可靠?

Answers:


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采样率为250 Hz,您可以轻松发送100位/秒或更高。在0.5秒内,大约为50-60位。

问题是,您应该选择哪些易于区分的位模式以及外部噪声和干扰?常见的解决方案是使用具有所需低互相关的伪随机位序列(也称为Barker码)

一种称为“ 匹配滤波器 ”的DSP技术可用于检测代码。


听起来不错!但是,我徘徊在计算复杂的“匹配过滤器”可能是什么?是否需要大量的FFT /其他计算?
rubmz 2015年

我检查了c ++实现的“匹配滤波器”,似乎要进行大量计算才能检测到信号。因此它对我可能没有用,因为我的传感器端代码将在RT环境中运行,是否有其他过滤器可以让我在不到0.5秒的时间内发送两种类型的信号,而无需进行过多的计算?
rubmz 2015年

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它不需要傅立叶变换,但确实需要在三个输入通道中的每个通道上都具有FIR(有限脉冲响应)滤波器的等效功能,在数学上等效于对每个新的128个采样矢量进行点积运算样本(128次乘法和128次加法,每秒250次,每个过滤器每秒总计〜33k乘法加法运算,或每秒总计约100k MAC / s)。即使是非常低端的DSP芯片(如Microchip dsPIC)也可以轻松处理这种实时计算。
Dave Tweed

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为了清楚起见,您需要针对要检测的每个不同代码分别运行该计算。因此,例如,如果您有10个不同的代码,其中任何一个代码都可以随时传输,则您将需要并行运行十个匹配的过滤器,总共需要1M MACs / sec,但仍在dsPIC或类似芯片。如果您发现较短的代码在您的应用程序中足够健壮,则可以使用相应较短的过滤器,并且计算负荷成比例地下降。
Dave Tweed15年
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