Фильтрация сигналов с датчиков, Требуется фильтровать сигнал с 4 датчиков скоррелированно Опции

[lire]

Добрый день, имеется 4 одинаковых датчика, которые меряют одну и ту же величину в разных точках системы. Они работают не очень стабильно, часто на одном из них встречаются выбросы, в то время как основная задача их работы - определение отклонения системы от стабильного состояния. Гарантируется, что при отклонении сигналы со всех 4 датчиков должны изменяться.

Если фильтровать данные с каждого датчика отдельно, например, фильтром Баттерворта , то фильтруются хорошо только большие по амплитуде и короткие по времени броски, а иногда нужна большая точность и устойчивость фильтра. В связи с этим хотелось бы использовать корреляцию между сигналами датчиков, пожалуйста подскажите возможный вариант организации такой фильтрации.

Пример данных с датчиков приведен на вложенном рисунке, на нем хорошо видны как интервалы, где есть значимый сигнал (небольшие скореллированные отклонения), так и многочисленные высокоамплитудные выбросы.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[KalashKS]

Как вариант: оценить корреляцию сигналов с датчиков, задаться некоторой моделью их изменения во времени и сделать фильтр Калмана.

[amaora]

Как вариант: оценить корреляцию сигналов с датчиков, задаться некоторой моделью их изменения во времени и сделать фильтр Калмана.

Возникают вопросы как быть с моделью шума, на графиках явно не белый нормально распределенный шум. Где-то будет нелинейность, имхо.

Можно взвешивать данные с датчиков с переменныим весами, зависящими от разности выхода фильтра и значения с датчика, большое отклонение будет срезаться если оно зафиксировано на небольшом количестве датчиков. Но это безосновательная интуитивная идея. Да и важное условие, сумма весов равна единице. Так, что если все датчики дают отклонение, все веса уменьшаются, но далее нормируются и далеко не расходятся.

Модель есть? во время выбросов остается только заменить показания датчика на априорную информацию скорректированную по оставшимся датчикам. Или такая динамика не требуется?

Сообщение отредактировал amaora - Oct 10 2012, 20:35

[KalashKS]

Возникают вопросы как быть с моделью шума, на графиках явно не белый нормально распределенный шум. Где-то будет нелинейность, имхо.

Согласен.
В целом еще стоит понять, так ли нужны сами значения сигналов с датчиков. Возможно следует определить, сколько там независимых сигналов и оценивать их по незабракованным данным.