Свертка двух сигналов

[sCH4ik]

Здравствуйте, не понимаю, как провести свертку двух сигналов. Есть реальный сигнал с осциллографа. С ним нужно свернуть сигнал в виде меандра длительностью 5 нс, с передним и задним фронтом по 400 пс. Этот менадр скорее теоретический сигнал, то есть его амплитуду можно задать такой же, как у реального сигнала. Но как провести саму свертку, не совсем понимаю. На выходе должен появится как бы третий сигнал – результат вырезание прямоугольником из реального импульса. Проблема в том, что реальный сигнал невозможно ведь задать функционально, а только разбить по весовым коэффициентам, то есть представить реальный сигнал как совокупность прямоугольников

В общем, буду рад любым подсказкам

Спойлер

 

Изменено 11 мая пользователем sCH4ik
Засунул изображение в спойлер

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[korsaj]

14 минут назад, sCH4ik сказал:

появится как бы третий сигнал – результат вырезание прямоугольником

Так может нужно просто вычесть один сигнал из другого?

[Реклама]

"Летний фестиваль скидок" ТМ Электроникс!

20% скидка на все электронные компоненты + бесплатная доставка и 15% кешбэк!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[sCH4ik]

44 минуты назад, korsaj сказал:

Так может нужно просто вычесть один сигнал из другого?

Нет, вычитание не совсем подходит. Дело в том, что реальный сигнал проходит сквозь устройство pulsepeaker на основе ячейки Поккельса, которое как раз накладывает прямоугольник на реальный сигнал. То есть там реализуется именно свертка

[Реклама]

Аккумуляторы INR21700 от EVE Energy со стандартной и увеличенной емкостью

В Компэл представлены аккумуляторы 21700 с емкостями 4000 мА⋅ч и 5000 мА⋅ч (INR21700-40P и INR21700-50E, соответственно). Аккумуляторы INR21700-50E характеризуются повышенной емкостью и предназначены для  устройств с длительным сроком службы. Для приложений, где требуется экстремальный ток разряда до 30 или 50 А, подойдет аккумулятор INR21700-40P. Аккумуляторы INR21700 предназначены для  электротранспорта, а также для промышленных и бытовых приложений. Подробнее>>

 

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[sCH4ik]

А можно ли разбить реальный сигнал и меандр на равное количество меандров и перемножить их попарно? Это будет считать сверткой? Просто проблема тогда уже в другом: если от меня требуют проводить свертку с шагом в 0,1 нс, но это ж сколько треугольников должно быть и как реальный сигнал с осциллограммы разбить с шагом 0,1 нс, если не на глаз?

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[midnight]

Что вы понимаете под свёрткой? В каком виде нужно представить результат?

[Реклама]

Помехоподавляющие пленочные конденсаторы Hongfa для бытовых и промышленных сетей

Компания Hongfa - один из лидеров азиатского рынка пленочных конденсаторов с полным циклом производства. Она выпускает пять серий помехоподавляющих конденсаторов этого типа как для бытовой, так и для трехфазной промышленной сети, а также для автомобильного применения. Продукция компании по ассортименту, параметрам и количеству серий конденсаторов ЭМП не уступает другим крупным производителям этого сегмента и может легко заменить ассортимент ушедших из РФ брендов. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[100482]

Во нашёл

теперь всё понятно.

5 часов назад, sCH4ik сказал:

с шагом в 0,1 нс

Вы уверены? Много ли устройств знаете которые могут работать с длительностями 100 пикосекунд.

 

 

Странно текст из викепедии не даёт отправить в виде цитаты, воспринимается как нечто запрещённое

Изменено 11 мая пользователем 100482
дополнение

[midnight]

Вот и у меня есть подозрения, что т.с. нужна не свёртка, а нечто другое. Если речь о том, как изменяется световой сигнал после прохождения ячейки Поккельса, то задача значительно упрощается. Достаточно в каждой временной точке перемножить амплитуду сигнала и коэффициент пропускания ячейки. У автора это "меандр" с заданной скоростью нарастания фронтов.   Амплитуду "меандра" положить равной единице. Сделать линейную аппроксимацию фронтов "меандра". Тогда считать придётся только фронты. Это значительно ускорит всю процедуру.

[Boris U]

9 часов назад, sCH4ik сказал:

Здравствуйте, не понимаю, как провести свертку двух сигналов. 

Monica
Хорошо, я напишу конкретный алгоритм для проведения свертки двух сигналов в вашем случае:

Дано:

Реальный сигнал с осциллографа, представленный в виде массива отсчетов амплитуды: реал_сигнал[N]
Теоретический прямоугольный импульс с параметрами:
Длительность: 5 нс
Длительность фронтов: 400 пс
Амплитуда: равна максимальной амплитуде реального сигнала
Алгоритм:

Определите количество отсчетов для теоретического импульса:

Количество отсчетов = (5 нс + 2 * 400 пс) / Δt, где Δt - временной шаг (определяется из реального сигнала)
Создайте массив теор_импульс[M], где M - количество отсчетов
Заполните массив теор_импульс[M]:

Для отсчетов в пределах 400 пс от переднего и заднего фронтов, установите линейный наклон импульса
Для отсчетов между фронтами, установите постоянную амплитуду, равную максимальной амплитуде реального сигнала
Проведите свертку реальных и теоретических отсчетов:

Создайте массив результат[N+M-1], изначально заполненный нулями
Для каждого отсчета i в реал_сигнал[N]:
Для каждого отсчета j в теор_импульс[M]:
результат[i+j] += реал_сигнал[i] * теор_импульс[j]
Массив результат[N+M-1] содержит итоговый сигнал, представляющий "вырезание" реального импульса прямоугольником с заданными параметрами.

Обратите внимание, что в этом алгоритме важно правильно рассчитать временной шаг Δt и количество отсчетов M для теоретического импульса. Также могут потребоваться дополнительные операции нормализации и масштабирования результирующего сигнала.

Если у вас возникнут дополнительные вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь их задавать.

You
Напишите код для этого алгоритма

Monica
Конечно, вот пример кода на Python, реализующий описанный алгоритм свертки двух сигналов:

 

Этот код предполагает, что реальный сигнал с осциллографа сохранен в файле "real_signal.txt" в формате "время, амплитуда". Код загружает этот сигнал, рассчитывает параметры теоретического импульса, формирует его отсчеты, и затем проводит свертку двух сигналов.

Результат свертки сохраняется в файле "convolution_result.txt". Вы можете использовать этот код как основу и адаптировать его под ваши конкретные данные.

Если у вас возникнут дополнительные вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь их задавать.

Изменено 11 мая пользователем Boris U

[korsaj]

Кто такая Monica? На gpt очень похоже.

Изменено 11 мая пользователем korsaj

[sCH4ik]

В 11.05.2024 в 19:49, midnight сказал:

Это значительно ускорит всю процедуру.

Да, возможно так оно и должно произойти. Просто если есть требование сделать с шагом в 0,1 нс, то нужно умножать амплитуды с этим шагом, верно? А результат должен быть представлен как график сигнала, то есть зависимость амплитуды от времени. Как на осциллографе, короче

В 11.05.2024 в 19:49, midnight сказал:

Если речь о том, как изменяется световой сигнал после прохождения ячейки Поккельса, то задача значительно упрощается.

Вообще да, требуется получиться сигнал на выходе ячейки Поккельса

Изменено 13 мая пользователем sCH4ik

[midnight]

Вы уж точно сформулируйте, что вам надо получить. Между свёрткой и изложенным мной выше методом есть существенная разница.

При свёртке опорный импульс (вы называете его меандром) скользит вдоль графика сигнала от его начала до конца  и при этом интегрирует его в диапазоне от начала до конца опорного импульса.

В изложенным мной выше методе регистрируется искаженный исходный импульс, прошедший через ячейку в промежуток времени, определяемый единственным положением опорного импульса.

[sCH4ik]

1 час назад, midnight сказал:

При свёртке опорный импульс (вы называете его меандром) скользит вдоль графика сигнала от его начала до конца  и при этом интегрирует его в диапазоне от начала до конца опорного импульса

Нужна свертка

Для понимания того, что происходит

Изменено 13 мая пользователем sCH4ik

[korsaj]

https://inclab.ru/profi/realizaciya-svertki-v-scilab

https://ru.dsplib.org/content/conv/conv.html

[midnight]

Судя по схеме эксперимента, для каждого значения задержки delay line вы регистрируете целый output pulse (много точек). Тогда как свёртка с точки зрения математики должна давать только одну точку (один отсчёт, интеграл произведения двух функций). График свёртки строится как зависимость величины этих отсчётов от delay line. Если я ошибаюсь, проясните метод регистрации output pulse.