Определение периода сигнала, нужен простой алгоритм Опции

[ataradov]

На картинке приведено несколько периодов колебания басовой струны гитары. Красным отмечен ожидаемый период. Необходимо определить частоту колебаний, но прямой подсчет дает в 2 раза завышенный результат, так как там полно гармоник, но на глаз период хоршо заметен. При этом амплитуда "внутреннего" колебания изменяется от полного пропадания, до равной и даже большей, чем "основного" колебания.

Нужен способ определить период, при этом сложные вычисления (типа FFT) не желательны, так как должно работать все на 8-бит микроконтроллере.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Alex11]

Вы бы поиграли с модельками, тем более, что у Вас есть разные варианты записанного сигнала. Возможно, что Вам будет достаточно очень небольшого по буферу Фурье, чтобы определить основную частоту. Нужно только разойтись с гармониками, а дальше уточнить частоту по огибающей.

[ataradov]

Вы бы поиграли с модельками, тем более, что у Вас есть разные варианты записанного сигнала. Возможно, что Вам будет достаточно очень небольшого по буферу Фурье, чтобы определить основную частоту. Нужно только разойтись с гармониками, а дальше уточнить частоту по огибающей.

Я и играюсь тут, просто коллективный разум хотел еще привлечь, иожет велосипед изобретаю.

Так же попробовал метод описанный в одном из блогов:

The solution I used is a pretty simple one. We set two thresholds (a positive and a negative one), and start counting when the signal value becomes higher than the positive threshold. We keep counting and wait for the signal to go below the negative threshold, then wait for it to go above the positive one again. This sometimes helps us count only the transitions we’re interested in.

Он дает правильное определение чаще чем обычный подсчет переходов через ноль, но все-равно ошибается, когда амплитуда "помехи" достаточно велика.

Вот 4 последовательных периода наложенные друг на друга. Видно, что они отличаются незначительно, но внутри самого периода у них есть особенности и характерные неравномерности. Но сам период я вычислил зная частоту струны и то, что струна был настроена.

В идеале нужен алгоритм, который найдет подобную зависимость и определит период.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Microwatt]

Он дает правильное определение чаще чем обычный подсчет переходов через ноль, но все-равно ошибается, когда амплитуда "помехи" достаточно велика.

Вот 4 последовательных периода наложенные друг на друга. Видно, что они отличаются незначительно, но внутри самого периода у них есть особенности и характерные неравномерности. Но сам период я вычислил зная частоту струны и то, что струна был настроена.

В идеале нужен алгоритм, который найдет подобную зависимость и определит период.

Вы привели картинки неполностью, неаккуратно наложенных колебаний. Форма их может несколько отличаться, но частота (период) одинаковы.
Возможно, я чего-то в Вашей формулировке не понимаю, но ни о каких "помехах" речь идти не должна. Период легко должен определяться через подсчет времени переходов через нуль. Вы как и чем пытаетесь измерять? Неужели по-эмбеддерски, с помощью АЦП?

[ataradov]

Возможно, я чего-то в Вашей формулировке не понимаю, но ни о каких "помехах" речь идти не должна.

На первой картинке я черным изобразил период синуса (как смог, извините) 82 Герц. Я вполне уверен, что струна колеблется именно с этой частотой. Искажение ("провал") по центру - это особенность огибающей этой струны, простое определение по пересечениям даст удвоенную частоту.

Вторая картинка - то-же эффект, но не так сильно выраженный. Период сигнала заключен между двумя большими "горбами".

Так что просто посчетом переходов через ноль нельзя отделаться.

--------------------
И еще один рисунок где проблема видна очень хорошо. Период OK по переходам через 0 определится правильно, период BAD - нет.



Сообщение отредактировал Taradov Alexander - Aug 23 2010, 16:31

Эскизы прикрепленных изображений

 

Прикрепленные изображения