Использование стратегического шума выборки для увеличения разрешения выборки
Дизеринг используется для добавления виртуального разрешения к АЦП с передискретизацией, и, например, это обсуждение включает в себя некоторые математические аспекты и критерии.
Возьмем, к примеру, Arduino с 10-битной выборкой. Устройство имеет возможность установить для цифрового вывода случайное значение или для вывода ШИМ на случайное значение. Он также имеет возможность определять различные Vref для преобразований АЦП. Будет ли простая схема, управляющая Vref отфильтрованным случайным цифровым сигналом от 5 В до 1 LSB ниже 5 В, хорошим решением для недорогого дизеринга?
Идея заключается в том, что если бы Vref изменялся, то преимущество передискретизации было бы доступно на всех каналах, а не только по одному за раз. Я вижу, что будет корректировка необработанного напряжения 0,5 LSB, но это простая операция.
(Я бы добавил схему, но в настоящее время плагин не работает)
Ответы
Изменение Vref было бы мультипликативным масштабированием, которое на самом деле не будет полезно для диапазона входных данных в значениях обхода по порогам кода в статистической части времени, как пытается сделать дизеринг.
Для дизеринга вам нужен аддитивный шум, а не мультипликативное искажение, которое является функциональным изменением усиления .
Например, вы хотите добавить различные доли младшего разряда, чтобы иногда вы попадали в верхний из двух ближайших кодов, а иногда и в нижний, а затем, если вы проанализируете сравнительную скорость этих двух и предположите, что ваш шум случайный, вы можете со временем вычислить более точное промежуточное значение до доли младшего разряда.
Напротив, дизеринг изменением усиления действительно будет работать с пользой только для небольшого диапазона входных сигналов, в верхней части допустимого входного диапазона, в нижней части входного диапазона эффект будет пропорционально уменьшен.
Нет, хотя он может работать от постоянного тока, конденсаторы будут напрямую шунтировать выход ШИМ. Однако у Atmel / Microchip есть примечание по применению AVR121, в котором объясняется использование дизеринга.