Vzorkování: perioda, kterou platí každý
Před rádiem je jeden zdroj zpoždění, který má každá číslicová smyčka, i ta na drátě — a bývá větší než celý bezdrátový řetězec. Je to perioda vzorkování, a platí se za ni dvakrát.
Dvakrát, ne jednou
- Zpoždění držení. Vzorek se odebere jednou a platí celou periodu. Průměrné stáří té hodnoty je Ts/2 — o tom byla první kapitola.
- Antialiasingový filtr. Aby vzorkování dávalo smysl, musí se před ním odříznout všechno nad Nyquistovou mezí. Ten filtr má vlastní fázi, a čím nižší perioda, tím vyšší může být jeho mezní frekvence a tím míň fáze sebere.
Odkud se bere „deset až dvacet vzorků na periodu“
To pravidlo není zvyk, je to rozpočet fáze. Při deseti vzorcích na periodu uzavřené smyčky je Ts = 1/(10 f_c), takže držení zabere:
Osmnáct stupňů z šedesáti je skoro třetina, a to ještě žádné rádio nepromluvilo. Při dvaceti vzorcích na periodu je to devět stupňů, což už je únosné. Pod deset vzorků se nemá jít nikdy — a Nyquistova mez s tím nemá nic společného, ta se týká toho, kdy signál zmizí docela, ne kdy přestane být řiditelný.
| vzorků na periodu | ubraná fáze | verdikt |
|---|---|---|
| 2 (Nyquist) | 90° | neřiditelné |
| 5 | 36° | zbývá 24° na všechno ostatní |
| 10 | 18° | spodní hranice |
| 20 | 9° | pohodlné |
| 50 | 3,6° | skoro spojité |
Souvislost s bezdrátem
Perioda vzorkování a perioda posílání po síti nemusí být totéž, a často se to plete. Robot může vzorkovat na 1 kHz lokálně a posílat po síti na 50 Hz — pak je lokální smyčka rychlá a po drátě jde jen nadřazený povel. To je nejužitečnější architektonické rozhodnutí celé téhle labky a vrací se v kapitole o architektuře.
Kontrola, která odhalí zbytečně pomalou smyčku: spočítej poměr T_zpoždění / T_vzorkování. Vyjde-li výrazně pod jedna, je zpoždění menší než jedna perioda a rádio evidentně není problém. Vyjde-li nad dvě, je smyčka řízená informací starší než dvě periody a žádné ladění to nezachrání.