Фильтрация сигнала. Помогите отфильтровать

Захват, обработка и генерирование сигнала
Ответить
Натали
interested
interested
Сообщения: 8
Зарегистрирован: 28 сен 2012, 08:17
Версия LabVIEW: 2009
Контактная информация:

Фильтрация сигнала. Помогите отфильтровать

Сообщение Натали »

Есть файл, который осдержит 2229 выборок зависимости значения сигнала от времени. Необходимо отфильровать данный сигнал. Помогите подобрать фильтр для этого сигнала. Как узнать, содержит ли данный сигнал шумы и помехи и как их отфильтровать? По вннешнему виду сигнала, он просто содержит выбросы, которые нужно отфильтровать. Правильно ли я понимаю? Как вообще можно понять , какой фильтр (ФНЧ, ФВЧ, РФ, ПФ)нужно применять? Для этого неоюбходимо сстроить спектр сигнала. А как по спектру сигнала это понять? Работаю в Labview.Входной сигнал и он же, но растянутый приведены ниже
Вложения
Входной сигнал полный
Входной сигнал полный
Входной сигнал на итервале от 0 до 25
Входной сигнал на итервале от 0 до 25
Аватара пользователя
Andrew Lunev

Activity Professionalism
VIP
VIP
Сообщения: 957
Зарегистрирован: 11 дек 2010, 12:31
Награды: 2
Версия LabVIEW: 2014-2021
Откуда: Москва
Благодарил (а): 4 раза
Поблагодарили: 10 раз

Re: Фильтрация сигнала. Помогите отфильтровать

Сообщение Andrew Lunev »

Ваш вопрос совершенно не касается LabView, но требует знания и понимания методов обработки сигналов, в частности фильтрации. Начните с учебников, например "Цифровая обработка сигналов", когда разберетесь с тем, какие действия надо произвести с вашим сигналом, чтобы получить из него нужную информацию, тогда уже приступайте к реализации.

Главное, вы должны сами точно знать какую информацию вы хотите получить из данного сигнала. Только после этого вы можете определить, что является полезным сигналом, а что шумом. Для разной информации из одного сигнала разные части спектра этого сигнала могут считаться или шумом или полезным сигналом. Все зависит от того, что из этого сигнала для вас важно. Соответственно, все что не важно считается шумом. :)
Аватара пользователя
alerm

Activity
leader
leader
Сообщения: 683
Зарегистрирован: 02 май 2012, 21:28
Награды: 1
Версия LabVIEW: 20
Благодарил (а): 59 раз
Поблагодарили: 9 раз
Контактная информация:

Re: Фильтрация сигнала. Помогите отфильтровать

Сообщение alerm »

я конечно могу ошибаться, но тут явно не белый шум (уже радует), все же стоит привести спектр
Натали
interested
interested
Сообщения: 8
Зарегистрирован: 28 сен 2012, 08:17
Версия LabVIEW: 2009
Контактная информация:

Re: Фильтрация сигнала. Помогите отфильтровать

Сообщение Натали »

Дело в том, что это универское задание. Просто есьт файл с значением сигнала, и задана частота дискретизации 32 кГц. Нужно самому подобрать фильтр, чтобы получился "красивый сигнал". Строю спектры двумя функциями Auto power spectrum(спектр мощности), и FFT power spectrum. Как по этим графикам можно понять, какие выбрать граничные частоты и какой тип фильтра?
Вложения
FFT power spectrum
FFT power spectrum
Auto power spectrum
Auto power spectrum
Аватара пользователя
alerm

Activity
leader
leader
Сообщения: 683
Зарегистрирован: 02 май 2012, 21:28
Награды: 1
Версия LabVIEW: 20
Благодарил (а): 59 раз
Поблагодарили: 9 раз
Контактная информация:

Re: Фильтрация сигнала. Помогите отфильтровать

Сообщение alerm »

а можно файл? я предполагаю, что это текстовый файл с 2229 значениями
Натали
interested
interested
Сообщения: 8
Зарегистрирован: 28 сен 2012, 08:17
Версия LabVIEW: 2009
Контактная информация:

Re: Фильтрация сигнала. Помогите отфильтровать

Сообщение Натали »

Можно, прилагаю
Вложения
DATA.xls
(144.5 КБ) 152 скачивания
Borjomy_1

Activity Professionalism Silver
doctor
doctor
Сообщения: 2211
Зарегистрирован: 28 июн 2012, 09:32
Награды: 3
Версия LabVIEW: 2009..2020
Откуда: город семи холмов
Благодарил (а): 27 раз
Поблагодарили: 27 раз

Re: Фильтрация сигнала. Помогите отфильтровать

Сообщение Borjomy_1 »

В спектре присутствует частота 1/4 от частоты дискретизации. Значит, надо применить ФНЧ (lowPass filter) с относительной частотой среза где-то 0,275..0,325. (это означает, что если явно фильтру задаете частоту sampling freq, то High Cutoff freq = sampling freq* 0,275. Если sampling freq остается =1, то и High Cutoff freq = 0,275) Порядок фильтра 2-3. Если нужно удалить и постоянную составляющую, то ставится BandPass Filter, с High Cutoff freq = sampling freq* 0,25.
Натали
interested
interested
Сообщения: 8
Зарегистрирован: 28 сен 2012, 08:17
Версия LabVIEW: 2009
Контактная информация:

Re: Фильтрация сигнала. Помогите отфильтровать

Сообщение Натали »

Использую Classical Filter Design: Lowpass Butterworth, sampling frequency 32k Hz, passband edge frq 8.8k (32kHz*0.275), passband ripple 0.1 bD? stopband edge freq 10.4 kHz, stopband attenuation 0.6 db/.Порядок фильра получается 3. Но спект отфильтрованного сигнала не меняется. Он акой же ка и отфильтрованного
Borjomy_1

Activity Professionalism Silver
doctor
doctor
Сообщения: 2211
Зарегистрирован: 28 июн 2012, 09:32
Награды: 3
Версия LabVIEW: 2009..2020
Откуда: город семи холмов
Благодарил (а): 27 раз
Поблагодарили: 27 раз

Re: Фильтрация сигнала. Помогите отфильтровать

Сообщение Borjomy_1 »

Странно, что у Баттерворда есть passband Ripple и stopband attenuation. Попробуйте поменять их параметры. Кроме того, имеет смысл увеличить масштаб графика, поскольку на фоне основной гармоники шумы других гармоник будут не видны. При увеличении разница должна быть видна.
Натали
interested
interested
Сообщения: 8
Зарегистрирован: 28 сен 2012, 08:17
Версия LabVIEW: 2009
Контактная информация:

Re: Фильтрация сигнала. Помогите отфильтровать

Сообщение Натали »

сам график отфильтрованного сигнала меняется, но график спектра отфиьтрованног сигнала не меняется. При изменении passband Ripple и stopband attenuation меняется порядок фильтра. Чем они больше, тем боьше порядок фильтра
Натали
interested
interested
Сообщения: 8
Зарегистрирован: 28 сен 2012, 08:17
Версия LabVIEW: 2009
Контактная информация:

Re: Фильтрация сигнала. Помогите отфильтровать

Сообщение Натали »

и еще.. если задана частота дискретизации 32 кГц, а взято 2229 точек, это число 2229 негде не сипользуются для проэктирования фильтра и вообще?
Borjomy_1

Activity Professionalism Silver
doctor
doctor
Сообщения: 2211
Зарегистрирован: 28 июн 2012, 09:32
Награды: 3
Версия LabVIEW: 2009..2020
Откуда: город семи холмов
Благодарил (а): 27 раз
Поблагодарили: 27 раз

Re: Фильтрация сигнала. Помогите отфильтровать

Сообщение Borjomy_1 »

Не может график отфильтрованного сигнала меняться, а спектр не меняться. У Вас где-то неточность в программе.

Всё верно, число точек в замере для расчета фильтра значения не имеет (фильтр расчитывается один раз, но данные через него можно пропускать без ограничений). Имеет значение только соотношение частоты дискретизации и частоты среза фильтра (0,25). Число точек в замере будет влиять только на дискрет спектра. Например, для частоты опроса 32кГц 2000 отсчетов будет означать, что разрешение спектра будет 32000/2000 = 16 Гц. Полоса детектируемых частот 0..16000Гц
Натали
interested
interested
Сообщения: 8
Зарегистрирован: 28 сен 2012, 08:17
Версия LabVIEW: 2009
Контактная информация:

Re: Фильтрация сигнала. Помогите отфильтровать

Сообщение Натали »

Вот моя программа
Вложения
InputSignal.vi
(293.6 КБ) 195 скачиваний
Borjomy_1

Activity Professionalism Silver
doctor
doctor
Сообщения: 2211
Зарегистрирован: 28 июн 2012, 09:32
Награды: 3
Версия LabVIEW: 2009..2020
Откуда: город семи холмов
Благодарил (а): 27 раз
Поблагодарили: 27 раз

Re: Фильтрация сигнала. Помогите отфильтровать

Сообщение Borjomy_1 »

Посмотрите правленный вариант.
Кстати, подстава может быть в том, что файл времени грузится отдельно. Может быть ситуация, когда время отсчетов меняется с переменым шагом (и отображается на Вхiдний невiдфiльтрований сигнал правильно). А вот фильтр работает с искаженными данными. В общем, следует принять, что данные идут с определенным шагом и убрать обработку по файлу времени.
Вложения
InputSignal1.vi
(167.99 КБ) 215 скачиваний
InputSignal1 (1).vi
v 9.0
(146.63 КБ) 188 скачиваний
Последний раз редактировалось Borjomy_1 28 сен 2012, 15:49, всего редактировалось 1 раз.
Натали
interested
interested
Сообщения: 8
Зарегистрирован: 28 сен 2012, 08:17
Версия LabVIEW: 2009
Контактная информация:

Re: Фильтрация сигнала. Помогите отфильтровать

Сообщение Натали »

Не могли бы вы пересохранить в 2009 или ниже версии, у меня 2009 Labview
Ответить
  • Похожие темы
    Ответы
    Просмотры
    Последнее сообщение

Вернуться в «Обработка сигнала»