Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Wyszukiwarki naszych partnerów

Kategoria: Kamery IP / Alarmy / Automatyka Bram
Montersi
Kategoria: Akumulatorki / Baterie / Ładowarki

Analiza FFT, Określenie parametrów

piotrek1349 23 Wrz 2016 14:26
  • #1 23 Wrz 2016 14:26
    piotrek1349
    Poziom 12  

    Witam,

    Mam pewne pytania odnośnie FFT oraz analizy sygnałów.

    Otóż przykładowo mamy sygnał analogowy składający się z 3 składowych : 10Hz, 50Hz, 1kHz. Sygnały na poczet mojej analizy nie są w żaden sposób przesunięte względem siebie. Chciałbym wyznaczyć jego FFT.
    Wykorzystując twierdzenie Kotielnikowa-Shannona próbkować muszę minimum 2 większą częstotliwością niż jest sygnał badany.
    Czyli w takim przypadku próbkować z częstotliwością minimum 2kHz-3kHz.
    Jeżeli chciałbym otrzymać FFT z rozdzielczością 5Hz to w takim przypadku muszę posiadać 600próbek przy próbkowaniu 3kHz.
    I wtedy na wykresie FFT otrzymam 3 prążki 10Hz,50Hz i 1kHz?

    Czy moje rozumowanie jest dobre?

    Pozdrawiam

  • #2 23 Wrz 2016 16:31
    Taenia_Saginata
    Poziom 31  

    No, tak wychodzi. próbkowanie 3kHz Ci niepotrzebne i nic tutaj nie poprawi, ale bedzie ok.

  • #3 23 Wrz 2016 16:40
    piotrek1349
    Poziom 12  

    Super:)
    A to w jaki sposób dobierać próbkowanie? Jest jakaś zasada? Oprócz twierdzenie Kotielnikowa-Shannona?

    Dodatkowo pojawia mi się kolejne pytanie.

    Mając sygnał rzeczywisty gdzie składowe mogą przyjmować wartości 1kHz,5kHz,6 kHz a reszta to szumy które mogą sięgać dużych wartości. I taki sygnał zostanie spróbkowany np z częstotliwościa 12kHz to szumy nie przejdą na prążki sygnałów właściwych? Czy bez filtra antyaliasingowego można takie próbkowanie wykonać?

  • #4 23 Wrz 2016 19:06
    Ture11
    Poziom 32  

    piotrek1349 napisał:
    Czy bez filtra antyaliasingowego można takie próbkowanie wykonać?

    Nie, musi znaleźć się tam filtr dolnoprzepustowy.

  • #5 23 Wrz 2016 19:44
    piotrek1349
    Poziom 12  

    A mam takie jeszcze jedno pytanie.
    Mam kartę pomiarową National Instrument. Z takiej karty możemy pobierać dane, próbkować sygnał analogowy.
    I tu pojawia się moje pytanie. Skoro przed próbkowaniem należy zastosować filtr dolnoprzepustowy to jak na takiej karcie zastosować taki filtr?
    Istnieje możliwość takiego zastosowania?

  • #6 26 Wrz 2016 18:04
    pkorpas
    Specjalista od radiokomunikacji

    Potrzebujesz sprzętowego filtru dolnoprzepustowego. Albo producent karty je przewidział i umieścił na karcie (powinno to być widoczne w dokumentacji czy schematach karty), albo ich nie ma. Jeśli są, to (w ogólności) trzeba wybrać właściwy dla danej częstotliwości próbkowania.

    Raczej ich jednak nie ma, więc musisz zbudować sobie filtr i podłączyć go na wejściu karty. W najprostszej wersji możesz spróbować zrobić dwójnik RC:
    https://en.wikipedia.org/wiki/Low-pass_filter
    ale nie oczekuj cudów, bo jego charakterystyka opada powoli. Jeśli potrzebujesz większą stromość, to wypadałoby wtedy zbudować filtr wyższego rzędu na wzmacniaczu operacyjnym.

  • #7 26 Wrz 2016 18:17
    Taenia_Saginata
    Poziom 31  

    Jaka dokladnie karta? Niektore maja. Czesto sie mozna obyc bez.

  • #8 26 Wrz 2016 18:54
    piotrek1349
    Poziom 12  

    Karta której używam to NI USB-6211.
    Jak się domyślam będę musiał stworzyć jakiś sprzętowy filtr?

  • #9 28 Wrz 2016 07:24
    arturt134
    Poziom 25  

    Niekoniecznie. Karty z reguły mają filtr antyaliasingowy, który stoi bardzo wysoko, żeby umożliwić próbkowanie sygnału z maksymalna przewidzianą częstotliwością próbkowania. Zajrzyj do schematu karty - jeżeli przetwornik to sigma-delta (jest to bardzo prawdopodobne), to na pewno ma oversampling, filtr antyaliasingowy analogowy, ewentualnie aktywny i antyaliasingowy filtr cyfrowy wewnątrz przetwornika. W takim przypadku zrobiłbym tak:
    - spróbkowałbym sygnał z maksymalną częstotliwością przetwornika
    - wykonał decymację do oczekiwanej częstotliwości próbkowania (nie zapominając o filtracji dolnoprzepustowej)
    - obliczył FFT

  • #10 28 Wrz 2016 14:10
    piotrek1349
    Poziom 12  

    arturt134 napisał:
    wykonał decymację do oczekiwanej częstotliwości próbkowania (nie zapominając o filtracji dolnoprzepustowej)

    Najpierw wykonać filtrację wyższych częstotliwości a następnie decymację? Czy odwrotnie?

  • #11 28 Wrz 2016 14:20
    arturt134
    Poziom 25  

    Najpierw filtracja, później decymacja. Może się okazać, że lepiej będzie zrobić decymację "na raty", np. zamiast od razu zrobić dzielenie przez 16, rozbić to na dwa dzielenia: przez 2 i przez 8. Warto to zrobić wtedy, gdy antyaliasingowy filtr dolnoprzepustowy jest trudny do realizacji.
    Po szczegóły odsyłam do lektury, np. Tomasz P. Zieliński "Cyfrowe przetwarzanie sygnałów". Na pewno życie ułatwiłaby też symulacja w MATLAB-ie.

  Szukaj w 4mln produktów
Przeglądaj produkty