Обработка результатов аналого-цифрового пребразования. Опции

[Fedor78]

Доброго времени суток.

Измерительный канал: Датчик, предварительный усилитель, мультиплексор АЦП 12 разрядный, микроконтроллер 51 серии.
Сигнал, приходящий на АЦП, медленно меняющееся напряжение 0 – 5 В. Сигнал зашумлен. Размах шумовой составляющей 5 – 10 мВ. Во время работы устройства по сигналу иногда проходят пики «шилья» амплитудой до 50 мВ частотой около 400 Гц.
В цикле измерения напряжения накапливается среднее арифметическое по 255 значениям. После осреднения получаем разброс с кодовым расстоянием от 2 до 15. Допустимо не более 2. Понятно, что нужно чистить сигнал на входе АЦП и работы в этом направлении ведутся, однако хотелось бы попробовать справиться с проблемой средствами контроллера. Посему вопрос. Не подскажет ли кто приблизительный алгоритм, по которому можно было бы отфильтровать сигнал.
Во времени обработки я практически не ограничен, но достаточно серьезно ограничен в памяти. Максимум, который можно выделить на эту задачу 64 байта.

PS: Сорри, если на форуме уже обсуждалось. Я не нашел.

[Krys]

Да, Вы правы, я в вузе медианную фильтрацию проходил как инструмент очистки двумерных изображений от шума, полностью согласен, что данный метод не позволит измерять истинное значения сигнала.

[Tanya]

После прочтения сей длинной ветки у меня создалось впечатление, что деревья заслонили лес.
Совершенно очевидно, что никакими математическими (статистическими) ухищрениями данную проблему решить невозможно. Ведь инициатор темы ясно изложил, что несмотря на усреднение по большому числу точек, помеха пролезает. Это значит, что либо наводка нелинейная по своей или природе входных каскадов, либо нелинейность возникает (и) вследствие того, что пресловутые "шилья" узкие. Поэтому скорость АЦП недостаточна для их адекватной регистрации. Т.е. может на пик один отсчет приходится или два в различные моменты этого пика. Поэтому крылья пика вносят вклад, а вершина частично пропадает.
Тут можно было бы пойти в сторону восстановления вершины по крыльям, если источник помех предсказуем, но это имело бы смысл только на самый худой конец. Ведь в выборку может попасть только крыло, а пик в предыдущую. Или наоборот. Поэтому пассивная аналоговая фильтрация - самый простой и эффективный выход.
Или рассейте мой пессимизм.

[Stanislav]

После прочтения сей длинной ветки у меня создалось впечатление, что деревья заслонили лес.
Совершенно очевидно, что никакими математическими (статистическими) ухищрениями данную проблему решить невозможно. Ведь инициатор темы ясно изложил, что несмотря на усреднение по большому числу точек, помеха пролезает. Это значит, что либо наводка нелинейная по своей или природе входных каскадов, либо нелинейность возникает (и) вследствие того, что пресловутые "шилья" узкие. Поэтому скорость АЦП недостаточна для их адекватной регистрации. Т.е. может на пик один отсчет приходится или два в различные моменты этого пика. Поэтому крылья пика вносят вклад, а вершина частично пропадает.
Тут можно было бы пойти в сторону восстановления вершины по крыльям, если источник помех предсказуем, но это имело бы смысл только на самый худой конец. Ведь в выборку может попасть только крыло, а пик в предыдущую. Или наоборот. Поэтому пассивная аналоговая фильтрация - самый простой и эффективный выход.
Или рассейте мой пессимизм.

Думаю, что тему Вы прочитали всё же не слишком внимательно.
В постах #22 и #25 я предложил способ решения данной конкретной задачи. И этот способ - только "один из".

[Tanya]

[/quote]Думаю, что тему Вы прочитали всё же не слишком внимательно.
В постах #22 и #25 я предложил способ решения данной конкретной задачи. И этот способ - только "один из".
[/quote]
Да, нет... Все понятно.
Наверное Вы меня не поняли. Вот если представить себе такую помеху -
Дельта-функция + нечто плавное с интегралом = -1. То такая помеха приведет к сдвигу постоянной составляющей. Т.е. дельта-функция не регистрируется никак, а нечто плавное никак не отделить от полезного сигнала.

[Stanislav]

...Вот если представить себе такую помеху -
Дельта-функция + нечто плавное с интегралом = -1. То такая помеха приведет к сдвигу постоянной составляющей. Т.е. дельта-функция не регистрируется никак, а нечто плавное никак не отделить от полезного сигнала.

Мне кажется, что Ваши сомнения рассеятся, если Вы "пропустите" даже такую гипотетическую помеху через anti-aliasing фильтр НЧ на входе АЦП, о необходимости применения которого я также писал.