ADC过采样
用过不少模块中有ADC采样,如陀螺仪、磁罗盘、气压计、AFE中,都有ADC过采样率的配置,这些模块配置过采样率,输出的ADC量化位数没变,ADC值静态偏移量减小(信噪比提高),所以可以理解为多次采样取平均值。使用ADC过采样能提升精度,但是由于输出ADC值为多次采样平均,并不是单次采样时刻的值,AFE采电池电压的同时采电流,电压的值不是采电流那一时刻的瞬时值,导致SOC估算不准确。使用ADC过采样会提升采样次数,增大ADC的功耗。
下面来说说书里介绍的过采样。首先是结论:过采样率每提高4倍,可以提高ADC 1bit的有效分辨率。
假设ADC过采样率为4,ADC会采集4次将值相加,这其实增加了2bits的有效分辨率,这个过程还需要降低采样,或者下抽,下抽是将四次采样累计值>>1,这么做除了降低数据量外,就是可以提高分辨率。
ADC降采样(减采样/下采样/down sampling)
降采样网上的资料比较少,一般是原有的采样率比实际信号的有效最高频率要高很多,就可以对采到的信号做低通滤波,除去高频干扰后向下抽样。
采样这一块还得向香农和奈奎斯特学习,香农-奈奎斯特采样定理,当一个信号被减采样时,必须满足采样定理以避免混叠。为了满足采样定理的要求,信号在进行减采样操作前,必须通过一个具有适当截止频率的低通滤波器。这个用于避免混叠的低通滤波器,称为抗混叠滤波器。