Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Filtrowanie dolnoprzepustowe sygnału - cyfrowo, software'owo

inhalt 15 Lip 2006 14:33 2018 10
  • #1 15 Lip 2006 14:33
    inhalt
    Poziom 10  

    Mam kłopot z filtracją sygnału. Przeszukałem forum, ale nie znalazłem odpowiedzi.
    Mam pomierzone czasowe rozkłady ciśnień (i nie tylko). Posługiwałem się czujnikami pracującymi w pętli prądowej. Sygnał analogowy, który z nich otrzymywłem prókowałem co 1 ms, co 10 ms i co 100 ms (mam zapisane trzy oddzielne serie dla każdego rodzaju pomiaru). Wiem, że powinienem mieć w układzie filtr dolnoprzepustowy (fizyczny), ale nie miałem.
    W tej chwili mam więc zapisane pomiary w postaci sekwencji liczb. No i niestety są mocno zaszumione. Częstotliwość tej "sieczki" jest znacznie większa niż oczekiwana częstotliwość zjawiska mierzonego, skąd wnioskuję, że można to skutecznie odfiltrować.
    Poszukuję łatwej procedury filtrującej taki wektor z pomiarami. Wyobrażam to sobie tak:
    a) importuję do excela serię pomiarową; wpisuję formułę obliczeniową (na filtrację), którą poda mi ktoś z forum i mam.
    b) importuję serię pomiarową do Matlaba (jestem bardzo początkującym użytkownikiem, ale trochę już wiem o co chodzi); traktuję wektor z pomiarami jakąś funkcją i otrzymuję wektor wynikowy tej samej długości, ale już po filtracji.
    Oczywiście w obu sytuacjach pozostanie kwestia doboru parametrów filtra, ale mniej więcej wiem co mam uzyskać więc nawet eksperymentalnie jest szansa to dobrać. A pewnie są też procedury doboru?
    Może źle to sobie wymysliłem, ale nie mam lepszego pomysłu.
    Będę wdzięczny za pomoc.

    0 10
  • #3 17 Lip 2006 11:49
    inhalt
    Poziom 10  

    Czytam te strony i nic nie rozumiem.
    Rzecz jest w tym, że ja jeszcze nie potrzebuję dobierać współczynników filtra. Na podanych stronach znalazłem programy umożliwiające zaprojektowanie filtra, czyli w istocie dobór współczynników występujących w algorytmie (ja tak to przynajmniej rozumiem). Ale ja nie znam algorytmu.

    Nie chcę utrudniać sobie życia. Mogę zaimportować dane do jakiegokolwiek dostępnego programu, który nie wymaga miesięcy nauki, aby go obsługiwać. O Adobe Audition słyszę pierwszy raz w życiu.
    Przefiltrowanie moich danych nie jest zadaniem samym w sobie, tylko częścią dalszych prac nad wyciągnięciem jakichś sensownych wniosków z tego co zostało pomierzone. Nie mam pojęcia o DSP i dlatego pytam mądrzejszych.
    Dla mnie najważniejszy jest efekt. Chciałbym z jednej strony programu wsadzić serię zaszumionych pomiarów, a z drugiej wyjąć odszumioną. Nie znam narzędzi służących do takich zadań i pytam. Miałem nadzieję, że problem jest tak powszechny, że musi istnieć prosty sposób na filtrację. Wystarczy go znać.
    Będę wdzięczy za sugestie "krok po kroku" jak to prosto i skutecznie odfiltrować.

    0
  • #4 17 Lip 2006 12:53
    Filip
    Poziom 23  

    wez studencka wersje matlaba (za free) i daj studentowi zarobic (dzien pracy i piwo w upal)
    -kontakt na priv pls

    0
  • #5 17 Lip 2006 17:42
    236759
    Użytkownik usunął konto  
  • #6 17 Lip 2006 20:43
    inhalt
    Poziom 10  

    pandy napisał:
    No to ksiazka do DSP w reke i pouczyc sie - warto - prosta obrobke mozna zrobic w arkuszu kalkulacyjnym - ja czasem uzywam opencalca i sobie chwale...


    Możesz podrzucić tytuł jakiejś prostej książki typu "DSP w weekend" :D.
    Oczywiście trochę przesadziłem, ale chodzi o to, że jestem zupełnie nie z branży i literatura, którą zrozumiem to musi być coś prostego. No i dużo tłumaczenia o co chodzi, a najlepiej na przykładach, a nie definicje wyłącznie w zapisie wzorkologicznym. Dodam, że w grę wchodzi język polski, bo i w nim nie rozumiem wielu pojęć, a co dopiero w angielskim.
    A może jakieś wykłady z podstaw DSP dostępne w sieci? Próbowalem coś wygooglować, ale bez większych rezultatów - głównie zajawki książek i spisy tematów wykładów.

    0
  • #7 17 Lip 2006 22:40
    Xitami
    Poziom 29  

    Podrzuć trochę danych w jakim strawnym formacie. Zobaczymy co się da zrobić bez znajomości zjawiska, a to zwykle złe podejście.
    Po angielskiemu w sieci polecam dspguide.com, po polsku wycieczkę do księgarni.

    0
  • #8 19 Lip 2006 10:57
    236759
    Użytkownik usunął konto  
  • #9 20 Lip 2006 00:24
    inhalt
    Poziom 10  

    Mam następujące serie pomiarowe:
    P1, P2, ..., P6 - pomiary ciśnienia wody na ścianie zbiornika (poruszającego się) zmienne w czasie
    L1 - chwilowy kąt wychylenia zbiornika.
    To wsztstko jest zarejestrowane w plikach tekstowych, gdzie mam kolumnęczas, 6 kolumn ciśnienia, kolumnę wychylenia. Pomiary w danych warunkach potarzane są

    trzykrotnie z próbkowaniem co 1 ms, 10 ms i 100 ms. Zawsze seria pomiarowa trwa 30 s, co oznacza odpowiednio 30001, 3001, 301 sztuk pomiarów.
    Przebieg zmienności kąta wychylenia jest mi w przybliżeniu znany i wygląda nieco podobnie do funkcji sinus o amplitudzie 35 i okresie 2,6 s.
    Aby z zaszumionego sygnału wyciągnąć ten płynny przebieg to robię tak:
    - importuje do Matlaba
    - transformuję na widmo (Fourier, polecenie fft)
    - sztucznie wyzerowuję częstotliwości większe niż ustalona trochę na oko i troche eksperymentalnie (w pętli for lecę z zerami wszystkie składowe widma

    powyżej zadanej)
    - odwracam takie widmo na sygnał (polecenie ifft), tu muszę pomnożyć amplitudę przez dwa, bo wyciąłem jeden z symetrycznych głównych pików widma.
    Metoda podoba mi się o tyle, że mam dość dobrą kontrolę nad tym co wycinam i co się dzieje z sygnałem.

    Pytanie 1 - czy da się to łatwo wykonać sensowniej, prościej, skuteczniej?
    Pytanie 2 - jak postąpić z zaszymionymi sygnałami z czujników ciśnienia? Tutaj już niestety nie mam pojęcia jak powinny wyglądać przebiegi "tak na oko".

    Domyślam się, że bez wahania mogę wyciąć częstotliwości większe niż Nyquista. Ale w którym miejscu postawic granicę pasma, które chcę przepuścić dalej? Skoro

    dopiero badam zjawisko i nie wiem co powinienem otrzymać, to po czym rozpoznać co jest szumem, a co pomierzonym ciśnieniem? Może są jakieś inne w miarę

    proste metody filtracji, które nie wymagają ode mnie zastanawiania sie nad częstotliwością odcięcia widma?

    Jeżeli ktoś ma ochotę zerknąć na przykładowe zarejestrowane serie pomiarowe to dodaję w poście niżej spakowane pliki tekstowe z pomarów, różniące sie wyłącznie okresem próbkowania.

    0
  • #10 20 Lip 2006 23:00
    236759
    Użytkownik usunął konto  
  • #11 21 Lip 2006 11:34
    inhalt
    Poziom 10  

    Popatrzę na filtr uśredniający. Nie wiem tylko, czy nie przesunie mi sygnału przefiltrowanego mocniej w fazie niż wycinanie częstotliwości z widma w transformacji Fouriera.

    Co do punktów to przepraszam. Od niedawna jestem na elektrodzie i popełniam jeszcze głupie błędy. Oczywiście nie oczekuję żadnych punktów, a wszystko co z nimi związane jest dla mnie trochę magiczne. Może uda mi ię to poprawić.

    Przesyłam zatem jeszcze raz wszystkie trzy serie pomiarowe spakowane rarem do wielkości poniżej 250 kB, a poprzednie kasuję.

    0