Цифровая фильтрация + БПФ Опции

[CTPEXHIH]

Существует следующая задача: есть периодический сигнал с определенным уровнем шумов, частоту которого надо определить. Данный сигнал является сигналом с датчика вихревого расходомера. Ведущие мировые производители таких расходомеров (Yokogawa, например), применяет следующий алгоритм ЦОС: Преобразование Фурье входного сигнала -> преобразование Фурье коэффициентов КИХ-фильтра -> быстрая свертка КИХ-фильтра и сигнала -> обратное преобразование Фурье результатов свертки. То есть, они делают классическую цифровую фильтрацию входного сигнала. Затем определяется частота отфильтрованного от помех сигнала.

Вопрос в следующем: почему не определить частоту сигнала, сделав БПФ исходного сигнала с шумом, и приняв за частоту полезного сигнала частоту максимальной составляющей в спектре?

У меня есть предположение, что из-за того, что частоты на спектре дискретны, так не получится определить частоту, лежащую между частотами спектра. Например, разложили сигнал по частотам 1, 2, 3, 4, ... Гц. Тогда по спектру не определить частоту 3,3 Гц, то есть определить-то можно, но пик будет на 3 Гц, а 3,3 в спектре просто нет.

[CTPEXHIH]

Почему же тогда в описании к расходомерам Yokogawa описан алгоритм фильтрации и т.д., а не просто определение частоты по спектру? Почему они не определяют частоту сигнала тупо из спектра? Возможно, есть какие-то причины, по которым так делать нельзя? Зачем тогда применять цифровую фильтрацию КИХ, БИХ? Взял просто в спектре занулил все гармоники в полосе подавления и сделал ОБПФ и все, получил чистейший фильтрованный сигнал! НО так почему-то не делается, а придумали разные фильтры.

Сообщение отредактировал CTPEXHIH - Nov 12 2011, 17:37

[dmitry-tomsk]

Почему же тогда в описании к расходомерам Yokogawa описан алгоритм фильтрации и т.д., а не просто определение частоты по спектру? Почему они не определяют частоту сигнала тупо из спектра? Возможно, есть какие-то причины, по которым так делать нельзя? Зачем тогда применять цифровую фильтрацию КИХ, БИХ? Взял просто в спектре занулил все гармоники в полосе подавления и сделал ОБПФ и все, получил чистейший фильтрованный сигнал! НО так почему-то не делается, а придумали разные фильтры.

так поступают, если сигнал не гармонический. Свёртка с опорным сигналом правильной формы даём максимально узкую взаимно корреляционную функцию, что увеличит отношение сигнал шум и сделает оценку частоты более точной.