Точно измерить частоту. Опции

[b-volkov]

Имеем на выходе датчика синусоиду примерно 2кГц в течении 0.5 сек. , т.е. цуг из примерно 1000 периодов. В зависимости от физ. величины частота меняется на +-10% Считается, что во время цуга частота не меняется. Надо определить частоту с точностью хотя бы до 0.01Гц. На данный момент метод используетсяпрямое измерение периода каждого колебания с дальнейшей статистической обработкой. При существующем уровне помех, наводок и т.д. точность получается не лучше 0.1Гц. Вопрос: как методами ЦОС уточнить результат измерения? Это вообще возможно теоретически? Сразу должен оговориться, что я о цифровой обработке имею весьма общие представления и никакой практики. Мне в голову приходит только свертка с синусоидами от (f0 – 0.1Гц) до ( f0 + 0.1Гц) с шагом 0.01Гц (f0-приблицительно измеренная частота) и поиском "резонанса". Может быть можно как по другому, попроще?

[Pechka]

А не пробовали моделировать фильтр Герцеля? В смысле зависимость его характеристики от времени накопления при заданной частоте дискретизации? Там получаются весьма интересные колебания в зависимости от кратности частот дискретизации и измеряемой частоты. В указаном случае частота заранее определена достаточно точно и по поведению нескольких фильтров Герцеля (чтобы покрыть весь диапазон частот) можно оценить реальную частоту. Преимущество такого метода будут следующие:
1. Фильтрация исходного сигнала т.е. увеличение отношения сигнал/шум
2. Простота реализации БИХ фильтра
3. Маленькие вычислительные затраты
Думаю, вполне может получиться неплохой результат.

[bahurin]

читаю и понимаю, что люди вопросы задают и ждут определанных ответов. Но если ответы не совпадают с их ожиданиями то они их просто игнорируют. Теперь по делу. В технике есть предельные оценки, например граница Шеннона скорости передачи данных. Также есть оценка Крамера-Рао точности измерения параметров сигнала. Так вот все что вы можете померить вы можете померить хуже чем эта оценка. Если вы хотите получить наилучшую из возможных оценок, то вы должны делать специальное устройство обработки, которое называеся оптимальным приемником. Надо сказать что когда мы говорим о наилучшей оценки, то надо понимать что мы задаем критерий, по которому данная оценка наилучшая. В данном случае - минимум ошибки измерения частоты при фиксированной выборке. Так вот в случае измерения частоты гармоники люди давно придумали оптимальные следящие контуры, которые подстраиваются под ваш сигнал с точностью до фазы и в режиме реального времени вы можете снимать с них данные о частоты вашего сигнала. Никакое fft не сравниться с контуром фапч по точности, поскольку контур фапч можно сделать на любой сетке частот все упирается в разрядность синтезатора частоты, и при частоте гармоники 50 Гц вытащить 0.01 Гц как нефиг нафиг, только надо обеспечить непрерывный поток данных с ацп, что при частоте 50 Гц тоже как нефиг нафиг. Короче разговоров про эти несчачтные 50 Гц на разных форумах пруд пруди уже не первый год, но что-то как-то все периливают из пустого в порожнее. За это время можно столько книжек прочитать и экспериментов поставить.