сигнал/шум Опции

[Евгений Германов...]

Подскажите,как повысить отношение сигнал шум.Есть 24 разрядный код с сигма-дельта АЦП.Частота квантования 10Гц.Сигнал постоянка.Внутренний фильр АЦП с частотой среза 3Гц.Простое усреднение 10 измерений дает результат,но желательно что-нибуть получше.И если не затруднит,разъясните,что такое медианный фильтр

[alexander55]

Я использовал фильтры типа: усредняющих (медианный) и типа цифрового апериадического.
Фильтры 2-го порядка не применял, т.к. слишком увеличивается время вычислений.
Мое мнение:
- для усредняющих фильтров биение уменьшается в корень квадратный от количества измерений;
- для апериодического фильтра, чем больше постоянная времени, тем биения меньше (примерно также, как в усредняющем).
Т.е. беря частоту считывания АЦП в 10 раз выше, Вы уменьшаете биения в 3 с небольшим раза.
Это даже согласуется с нормальным законом распределения ошибки при измерении.
PS. Мне больше нравятся апериодичекие фильтры, но это дело вкуса.

[Okorok]

Я использовал фильтры типа: усредняющих (медианный) и типа цифрового апериадического.
Фильтры 2-го порядка не применял, т.к. слишком увеличивается время вычислений.
Мое мнение:
- для усредняющих фильтров биение уменьшается в корень квадратный от количества измерений;
- для апериодического фильтра, чем больше постоянная времени, тем биения меньше (примерно также, как в усредняющем).
Т.е. беря частоту считывания АЦП в 10 раз выше, Вы уменьшаете биения в 3 с небольшим раза.
Это даже согласуется с нормальным законом распределения ошибки при измерении.
PS. Мне больше нравятся апериодичекие фильтры, но это дело вкуса.

1) Мне почему-то кажется, что усредняющий и медианный фильтр - это не одно и то же. Усредняющий считает среднее значение (сумма значений разделить на кол-во), а медианный - выдает среднее из сортированных значений (которых всегда нечетное кол-во).
Если это не так, прошу ссылки на источник, где это однозначно определено.

2) Вероятно, Вы имеете в виду апериодический фильтр первого порядка. Обсуждавшийся здесь фильтр Баттерворта второго порядка отличается от апериодического фильтра второго порядка всего лишь значениями самих коэффициентов.

3) Конечно, выбор фильтра - дело вкуса. Но еще выбор фильтра зависит от требований к качеству результата и от имеющейся в распоряжении "вычислительной мощности".

[xemul]

... а медианный - выдает среднее из сортированных значений (которых всегда нечетное кол-во).
Если это не так, прошу ссылки на источник, где это однозначно определено.

Ссылку не приведу, но выходом медианного фильтра для четного числа отсчетов принято считать полусумму двух средних по росту отсчетов.

2alexander55
Как уже заметила Tanya

медианная фильтрация убирает редкие случайные помехи (выбросы)

По картинкам по приведенной выше ссылке можно заметить, что медианный фильтр задавит полностью помеху с плотностью ниже int((ширины его окна + 1)/2) и благополучно пропустит помеху с большей плотностью.
Плюс медианного фильтра - он одинаково хорошо задавит выбросы и вверх, и вниз даже в пределах одного окна (на картинках приведены вариант с выбросами только вверх).
Минус - сильное и плохо предсказуемое искажение ФЧХ сигнала на выходе, если верхняя частота во входном сигнале превышает частоту отсчетов/3*ширины окна. Т.е. без изрядного оверсемплинга его лучше не использовать.