реклама на сайте
подробности

 
 
> Как выделить полезный сигнал из шума?, Поделитесь опытом.
_Alfred_
сообщение Oct 9 2005, 22:40
Сообщение #1


Участник
*

Группа: Свой
Сообщений: 73
Регистрация: 13-07-05
Пользователь №: 6 757



Недавно столкнулся с проблеммой выделения полезного сигнала на фоне шумов, по амплитуде соизмеримых с самим сигналом.
На данный момент задача стоит так: есть полезный сигнал синусоидальной формы и есть шум (пока стационарный) такой-же или большей амплитуды. Задача: измерение частоты полезного сигнала.

Есть ли у кого-нибудь литература/наработки по этому вопросу?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
 
Start new topic
Ответов
_Alfred_
сообщение Nov 18 2005, 13:28
Сообщение #2


Участник
*

Группа: Свой
Сообщений: 73
Регистрация: 13-07-05
Пользователь №: 6 757



Спасибо всем, кто откликнулся! В последние несколько недель был завален другими делами, поэтому не отвечал.

Цитата(Stanislav @ Oct 14 2005, 18:54) *
Условия поставлены очень неточно (к сожалению, на форуме это встречается постоянно). Приведите конкретные цифры, пожалуйста, а именно: частоту, диапазон ее изменения, модель шума, или хотя бы его спектральные хар-ки.
Далее, непонятно, что Вы подразумеваете под "амплитудой" шума?

Данная работа - мой дипломный проект. Моя задача - разработка общего алгоритма выделения полезного сигнала из шума и последующая его реализация в виде устройства. На данном этапе условия следующие: есть вихревой измеритель скорости, частота сигнала прямопропорциональна скорости потока. Пока "идеальные" условия - сигнал с датчика - синусоида. Частота меняется (скорость потока непостоянна). Шум более-менее постоянен (собственные шумы устройств и трубы) но может изменятся - помехи от других устройств, удары по трубе, "гул" в трубах, шум от насосов и т.д. Пока рассматриваю "идеальные" условия - белый шум, со временем не меняется.
Проблемма - амплитуда полезного сигнала уменшается с уменьшением скорости потока квадратично. Измерение на больших скоростях не представвляет сложности - соотношени сигнал/шум 10 к 1. Но при снижении частоты соотношение сигнал/шум составляет 1 к 1 (точка 200 - 300 Гц , в зависимости от датчика и среды, где проводятся измерения), при дальнейше сниженни частоты - 1 к 10. Из-за этого есть возможность измерять только большие скорости, на нижней же части диапазона измерений (0 - 5%) просто отключать измерения и не учитывать расход. Моя задача - отодвинуть нижнюю границу как можно ниже.


Цитата(kons @ Oct 10 2005, 13:50) *
Первое, что приходит в голову - преобразование Фурье. При указанных Вами условиях "палка" от полезного сигнала будет выделяться на фоне "мусора" от шума так, что с шумом ее никогда не спутаешь. Точность оценки частоты - порядка Fд/N, где Fд - частота дискретизации, N - длина преобразования.
Если для заданной точности требуется нереальное N, но известно, что периодический сигнал только один, то можно попробовать адаптивный самонастраивающийся фильтр (как вариант - ФАПЧ типа аналоговой), после чего мерить частоту/период на его выходе.

Сам склоняюсь к работе со спектром. В ближайшие пару дней попытаюсь промоделировать.


Цитата(s_yakov @ Oct 10 2005, 13:34) *
попробуйте знаковый коррелятор

Цитата(rar_ @ Oct 22 2005, 19:47) *
Слышал что неплох метод медианного центра

s_yakov и rar_а не могли бы Вы рассказать более подробно? Не совсем пойму о чем речь.


Цитата(zhorro @ Oct 10 2005, 13:44) *
Можно попробовать БПФ.
Я обычно делаю БПФ а потом корреляторами уточняю до требуемого значения

Если рессурсы серьезно ограничены то можно попробовать достаточно инерционный ФАПЧ

А литература подойдет любая по системам автоматического регулирования

Цитата(radist @ Oct 10 2005, 14:22) *
С точки зрения науки есть только один метод - узкополосная фильтрация, а как его реализовать - дело вкуса. В аналоговом виде проще фАПЧ, там, в зависимости от условий, можно реализовать фильтр до единиц гц шириной. В цифровом виде проще БПФ, Однако, у этого метода есть некоторые недостатки. АЧХ одного канала имеет вид sin(x)/x, да к тому же соседние каналы перекрываются. С первым недостатком борются применением оконных функций, а со вторым - дискриминаторной обработкой.

Была мысль использовать фазовую автоподстройку под частоту полезного синала, вот только есть сомнения, буду ли "успевать бегать" за изменением частоты, и не буду ли "застрявать" на точках, типа 50 Гц, где есть стабильные и сильные помехи...
БПФ - как это расшифровываеться?

Была еще мысль работать с амплитудами, т.к. амплитуда шума распределена по з-ну Гауса, а полезный сигнал будет периодически сдвигать распределение.
Вобщем впереди три свободных дня - буду моделировать.

Еще раз благодарю ВСЕХ, кто ответил и ответит!
Go to the top of the page
 
+Quote Post

Сообщений в этой теме
- _Alfred_   Как выделить полезный сигнал из шума?   Oct 9 2005, 22:40
- - BVU   Цитата(_Alfred_ @ Oct 10 2005, 02:40)Недавно ...   Oct 10 2005, 05:18
- - s_yakov   попробуйте знаковый коррелятор   Oct 10 2005, 09:34
- - zhorro   Можно попробовать БПФ. Я обычно делаю БПФ а потом ...   Oct 10 2005, 09:44
- - kons   Первое, что приходит в голову - преобразование Фур...   Oct 10 2005, 09:50
- - kons   Пока писал - опередили... Так что решения на повер...   Oct 10 2005, 09:53
- - radist   С точки зрения науки есть только один метод - узко...   Oct 10 2005, 10:22
- - tobias_ivan   Что-то мне подсказывает, что при соизмеримых уровн...   Oct 10 2005, 10:35
- - Vjacheslav   Была задача регистрировать сигнал при соотношении ...   Oct 10 2005, 12:07
- - Stanislav   Цитата(_Alfred_ @ Oct 10 2005, 01:40)Недавно ...   Oct 14 2005, 14:54
- - rar_   Цитата(_Alfred_ @ Oct 10 2005, 01:40)Недавно ...   Oct 22 2005, 15:47
- - unregistered   БПФ - как это расшифровываеться? Быстрое преобразо...   Nov 19 2005, 17:04
- - z64   если шум гауссовский а сигнал гармоника, что доста...   Nov 20 2005, 17:16
|- - Stanislav   Цитата(z64 @ Nov 20 2005, 20:16) если шум...   Nov 22 2005, 19:52
- - bav   Попробуй на вход поставить автокоррелятор (если шу...   Nov 21 2005, 12:02
- - kons   При заданных условиях ФАПЧ(она же адаптивный фильт...   Nov 29 2005, 14:29
- - michael34   Ну ты такой простой... Мой профессор 30 лет бьётся...   Jan 25 2006, 11:26
- - kirgizz   Извиняюсь за некоторые огрехи, т.к. не знаю некото...   Feb 16 2006, 12:38
- - DRUID_3   Цитата(zhorro @ Oct 10 2005, 11:44) Можно...   Feb 19 2006, 12:03
|- - emark   Цитата(DRUID_3 @ Feb 19 2006, 17:03) И ещ...   Feb 22 2006, 23:42
- - zhorro   Корреляторами можно уточнять частоту синусоиды, ес...   Feb 20 2006, 07:32


Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 11th August 2025 - 18:57
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01364 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016