Детектирование частоты

[an-sver]

Сделайте програмный импульсный синхронный детектор - поскольку фаза входного сигнала неизвестна, мы умножаем его на два квадратурных сигнала (sin и cos) а затем по формуле sqrt(x**2 + y**2) находим пиковые значения сигнала.

sin и cos в вашем случае это оцифровка входного сигнала с частотой 40 кГц, где четные отсчеты это sin и нечетные - cos.

Математику можно упростить - например корень не извлекать.

Полученные пиковые значения суммируются между собой, и если сумма больше некоторого порогового значения, считаем что преамбула передана, и дальне анализируется длительность паузы.

Спасибо большое за ответ. Погуглил про программные синхронные детекторы. Вычитал что если сигнал передается меандром, то можно не заморачиваться с синусами и косинусами, а просто домножать на +/- 1. Поскольку мне собственно уровень не важен, может быть упростить - использовать встроенный компаратор для формирования меандра? И затем оперировать с временными промежутками? Например суммируя их за определенный промежуток времени... Или делая выборки с частотой 40 кГц (кратной несущей), суммируя количество 0 и 1... Как только нулей стало заметно больше чем 1, то несущая пропала... Мне ведь важно всего навсего поймать момент, когда закончилась и когда снова пошла частота (ее уровень не столь важен - важен сам факт ее присутствия)... и вычислить паузу... Проблема только в том, что количество периодов ("колебаний") частоты 10кГц при ее длительности в 8 мс всего 80 ... А Точность измерения паузы желательно иметь не менее 1 мс (+- 10 колебаний), т.е. вариант с измерением периода более точен получается...

[dgrishin]

то можно не заморачиваться с синусами и косинусами, а просто домножать на +/- 1.

Цитата
"sin и cos в вашем случае это оцифровка входного сигнала с частотой 40 кГц, где четные отсчеты это sin и нечетные - cos."

Оцифровка это разве не умножение сигнала на 1 c с последующим квантованием??

использовать встроенный компаратор для формирования меандра?

А ваш встроенный компаратор со встроенным интеллектом и будет срабатывать только от полезного сигнала??

[marera]

Используется компаратор с настройкой порога срабатывания и отпускания.
1. По срабатыванию компаратора запускаете таймер
2. Накапливаете кол-во срабатываний компаратора, контролируя паузу между срабатываниями (несущая частота) и время накопления
3. Если время накопления соответствует по длительности преамбуле, единице или нулю
фиксируете это и уходите на проверку паузы.
4. Если время до следующего срабатывания компаратора соответствует штатной паузе, обрабатываете дальше, если нет, то сбрасываете таймер и все сначала.

Обычно укладывается в десяток программных строчек.
Алгоритм использовался в оптическом канале обмена данными телеметрии при массовых шумовых засветках.
До 8 байт в пакете была хорошая устойчивость.

[marera]

И в догонку.
Иногда проще исходные условия поменять.
Длинная линия (сколько?) - либо витая пара, либо телефонный кабель.
Сопротивление (в петле) около 20 Ом на 100 м.
Проще со стороны передатчика - источник тока (повторитель), а со стороны приемника оптрон. Светодиод - хороший дискриминатор всяческих электромагнитных наводок, включая электростатические.
С выхода оптрона сигнал будет поприличнее и обрабатывать станет гараздо проще!

[Someone]

Сейчас очень нужно избавится от этого анахронизма и детектировать сразу с помощью микроконтроллера.

Подскажите в какую сторону посмотреть, чтобы решить данную проблему.

Это то, что делать АБСОЛЮТНО НЕ НУЖНО, если хочется избавиться от анахронизмов, и изменяется схема. А нужно использовать RS485 или CAN.

Проще со стороны передатчика - источник тока (повторитель), а со стороны приемника оптрон.

Длинная линия связи. Передаются цифровые данные - биты. В устойствах используются микроконтроллеры. Зачем вся эта хрень с переводом ЦИФРОВЫХ данных в АНАЛОГОВЫЙ сигнал, его передачей, и с последующим обратным их переводом в ЦИФРУ?

[parovoZZ]

Длинная линия связи. Передаются цифровые данные - биты. В устойствах используются микроконтроллеры. Зачем вся эта хрень с переводом ЦИФРОВЫХ данных в АНАЛОГОВЫЙ сигнал, его передачей, и с последующим обратным их переводом в ЦИФРУ?

А что в этом удивительного? Все скоростные каналы связи так и работают. Включая оптику.

[Maxymen]

С похожими задачами сталкивался косвенно, но у меня сложилось мнение, что, когда частота известна, хорошо работает алгоритм Герцеля.
Основу программы, вероятно, можно найти в интернете для DTMF, только пересчитать коэффициенты под свою частоту.
А потянуть это легко должен дешевый и доступный STM32F100C8T6B.
(Еще народ применял для выделения тональных посылок фильтры на переключаемых конденсаторах, но тут дело прошлое и для меня темноватое).
Могу ошибаться.

[an-sver]

И в догонку.
Иногда проще исходные условия поменять.
Длинная линия (сколько?) - либо витая пара, либо телефонный кабель.
Сопротивление (в петле) около 20 Ом на 100 м.
Проще со стороны передатчика - источник тока (повторитель), а со стороны приемника оптрон. Светодиод - хороший дискриминатор всяческих электромагнитных наводок, включая электростатические.
С выхода оптрона сигнал будет поприличнее и обрабатывать станет гараздо проще!

К сожалению, поменять линии не вариант - они уже используются, к тому-же дело осложняется тем, что на каждой линии висит до 20 датчиков, которые питаются по этой-же 2-х проводной линии (ток потребления каждого около 1 мА). В момент передачи они "слегка подкорачивают" линию и за счет этого передают сигнал... Длинна до 50 метров, но топология совершенно произвольная и лежит местами рядом с электрическими силовыми кабелями со всеми вытекающими по помехам и т.п. Пакет данных очень короткий - всего 2 байта... Пакетов по линии мало - всего-то около 20 посылок от датчиков час...

[parovoZZ]

Так а зачем что-то менять? С какой целью? Чтобы отсечь помехи, необходим полосовой фильтр. А это будет или активный, или на переключаемых конденсаторах, ну или громоздкий пассивный. ПАВ фильтров на такую низкую частоту нет. Ну и ради чего это всё?

[marera]

...которые питаются по этой-же 2-х проводной линии (ток потребления каждого около 1 мА)... - всего 2 байта...

Тогда первое мое предложение поможет без всяких наворотов с цифровыми фильтрами и БПФ (нахлебался в свое время).
С ПИКами давно не работаю, но если необходимость решения злободневна - в личку поподробнее: выходной сигнал, входная цепь, процессор. Постараюсь помочь.