Здравствуйте, я бы хотел обсудить свой проект. Делаю вторую версию системы обработки сигнала с трехосного аналогового феррозонда. В принципе вся система разработана: осталось решить один вопрос.
Феррозонд работает как с постоянным полем так и с переменным до 1Кгц, диапазон выходных напряжений +/- 2.5В, минимальный не шумовой 30мкВ. Так же учитывается, что частота возбуждения у него 17Кгц. АЦП достаточно средненький- в плате NI-USB 6009 (используется для работы с КПК) 14 бит, собственный шум при диапазоне +/-2.5В 0.35мВ. Не могу окончательно разобраться с системой фильтрации (как программной, так и цифровой). Для работы с переменной составляющей я склоняюсь к использованию ФНЧ на 1Кгц 4-ого порядка, а считывание происходит с использованием оверсемплинга частотой в 12Кгц с последующим процеживанием. А как быть с постоянной составляющей: т.е положим фильтр ФНЧ на 1Кгц уже имеется (сначала хотел сделать два переключаемых фильтра: один на 1Кц (для переменной) и один на 10Гц (для постоянной, чтобы убрать промышленную частоту и т.п.))- как дальше подойти к фильтрации программно (чтобы убрать частоты выше, допустим 10Гц, и сократить шумы? Вобщем нужен совет как при таких раскладах реализовать аналоговую и цифровую фильтрацию.

Надеюсь, написал я не слишком сумбурно и сильно разделом не ошибся

А что вы называете промышленной частотой? Если сетевую помеху, то она 50 или 100 Гц.
И зачем нужна частота дискретизации 12кГц, если цифруемый сигнал умещается в полосе 1кГц? Достаточно 3-4 кГц.

Для того, чтобы исключить эффекты вроде Fold Back'a и т.п; поэтому порядок фильтра тоже неслучайно выбирался.
Спрошу так: допустим взял я 4000 выборок с частотой дискретизации 12000Гц. Что дальше делать, если учитывать, что сигнал может нести помехи от 50Гц, а выделить надо постоянный сигнал? Может просто усреднить это все, или же поставить перед усреднением фильтр цифровой?

Сообщение отредактировал Crowbar - Jun 15 2007, 19:14

Пользовался поставленным ФНЧ 4 порядка Баттерворта с частотой среза 1Кгц. Отцифроввываю с частотой 12Кгц, сэмплов считываю 4000. Цифровая обработка такая: FIR фильтр-потом ресэмплинг до 400 (это вкупе с фильтром), потом выделяю постоянную составляющую путем взвешивания 'отфильтрованного' сигнала окном Хэннинга и беру среднее арифметическое- результат неплохой. Вопрос такой: если все-таки использовать при замере постоянки ФНЧ с частотой среза в 10Гц- сильно ли улучшиться результат при той же цифровой фильтрации?

Беря средне арифметическое после окна (входные считаем 4т) то по сути ты имеешь фильтр НЧ с полосой около 3.9гц.

могу посоветовать, для лучшей борьбы с помехами и её упрощения, посмотреть на возможность синхронизации всех ее источников
т.е.
50Hz - ист. питания. - частота накачки. - частота квантования.

Для уменьшения апертурной погрешности и общего шума - стандартные "+ы" оверсемлэнга.


Не совсем понял об окне. А на вопрос об ФНЧ - "вскрытие покажет" . Т.е. не зная, что Вы меряете (природу сигнала) и на чем (как сильно может влиять помеха) что собственно можно сказать? Ну, в идеале, фильтр, конечно поможет, особенно если его порядок >128 .
Можно еще посоветовать фильтр скользящего среднего - как очень близкий к интегратору (вспомните его АЧХ) но его надо еще курочать (правда, можно экспериментально) чтобы получить приемлемую АЧХ (быстрый спад) но я таким не занимался, не подскажу.

To:el34
А что собственно поможет синхронизация? Амплитуда наводки то не константа...

DRUID3>А что собственно поможет синхронизация, амплитуда наводки то не константа.

-появляется хоть одна константа...

а по серьезному
- не будет наводок биений с +- частотами(через питание и т.п.)
- в цифре обработка становится точнее и проще (напр для режектора 50Hz)
- предсказуемые - а может и известные частоты помех - тоже огромный плюс
- в аналого-цифровой фильтрации тоже сделать синхронный подавитель- выделитель проще , чем городить набор фильтров

может и забыл что....думаю можно еще найти...

следить за 50Hz может и создает нек. проблемы(особ. при автономном питании),
но вот накачку, сэмплирование и частоту импульсного источника питания -
я бы точно сделал кратными или равными ...
(и делаю в своих девайсах правда чувствительности у меня зачастую на порядок и более выше)

Накачка с частотой в 50Гц- это не есть хорошо. А меряю я магнитное поле феррозондом с полезным сигналом вплоть до 30мкВ по постоянному полю, поступает это на плату NI-USB 6009, естетсвенно с промежуточными преобразованиями.

>Накачка с частотой в 50Гц- это не есть хорошо.

понятное дело,
я имел ввиду (если уж добиватся этого) то делать все частоты
внутри прибора кратными 50Hz напр. накачка на
напр. 256x50 = 12.8kHz и квантование сделать на этой же частоте
и источник питания , напр на 51.2kHz засинхронизировать
но для реализации нужен фапч, следящий за 50 , а это не всегда удобно и реально.

зато позволит существенно упростить удаление сети и ее гармоник ...
часто гармоники на 150 и 250 Hz оч. близки по амплитуде к основной, а иногда
много четных (напр. катодная защита труб дает оч. большую 100Hz) - все это надо убивать....

но уж источник,накачку и ADC очень желательно сделать кратными....