Есть файл, который осдержит 2229 выборок зависимости значения сигнала от времени. Необходимо отфильровать данный сигнал. Помогите подобрать фильтр для этого сигнала. Как узнать, содержит ли данный сигнал шумы и помехи и как их отфильтровать? По вннешнему виду сигнала, он просто содержит выбросы, которые нужно отфильтровать. Правильно ли я понимаю? Как вообще можно понять , какой фильтр (ФНЧ, ФВЧ, РФ, ПФ)нужно применять? Для этого неоюбходимо сстроить спектр сигнала. А как по спектру сигнала это понять? Рабою в Labview.Входной сигнал и он же, но растянутый приведены ниже

По-моему, вам сюда! До того, как фильтровать...

непонятно, причем сдесь это

Форма выбросов у вас несимметричная. Может, такие они и есть, а может, это связано с однополярным питанием где-то по пути к АЦП.
По вопросу - у вас есть некая частота. Я понимаю, именно ее вам и нужно оставить. Сделайте полосовой фильтр на эту частоту. Проще в аналоговой части. Если в LabView - то можно сколь угодно хороший. Наверное, нужна не одна спектральная палка, так как она никакой информации не несет (разве что, наличие/отсутствие). Значит, спектр будет шире. Вот на этот спектр и нужно сделать фильтр.
Вообще, получается, вы не знаете, что за сигнал получаете. Спросите у того, кто вам его выдает.
P.S. Может оказаться и наоборот. Синус - наводка, а палки - полезный сигнал. Так шта...

При том, что прежде чем фильтровать что-то, надо представлять себе не только исходный сигнал, но и вид помехи.
Например, если вы хотите выделить сигнал радиостанции на фоне эфирных шумов, вы будете строить полосовой фильтр, согласованный по спектру с полезным сигналом.
Например2, чтобы отфильтровать сетевые наводки из широкополосного (видео-) сигнала, вы будете делать режекторный фильтр на частоту сети (и гармоники этой частоты).
И т.д. и т.п.

Так что у вас за сигнал и что у вас за помеха?

Это универское задание. Просто дан какой-то сигнал в файле-время-амплитуда. Нужно его отфильтровать. Еще задана частота дискретизации 32 кГц. Вот нужно наложить фильтр и сделать красивый сигнал.Строю спектр сигнала двумя функциями. Строю спектры двумя функциями Auto power spectrum(спектр мощности), и FFT power spectrum. Как по этим графикам можно понять, какие выбрать граничные частоты и какой тип фильтра?

По спектру в линейном масштабе Вы мало что увидите. Постройте в логарифмическом.
Из тех двух составляющих, которые видны у Вас, которая является сигналом? Может обе, или ни одна из них?

... по вертикали, не по частоте.

по графику спектра второму вроде как присутствует частота 1/4 от частоты дискретизации. это значит что ее нужно убрать? сделать полосозапирающий фильтр на чатсоту 8,8кГц-10 кГц? или полосопропускной? или фнч до 8,8 кГц? если сигнал постоен по 2229 точкам, то 2229 это и есть частота дискретизации?или испоьзовать заданную 32кГц? прошу не судить строго, просто хочу разобраться и разложить все по полочкам. А как постоить график спектра в логарифмическом масштабе в Labview не знаю. Может вы это имели в виду(внизу график спектра построен с использованием функции spectral measurements, result in dB)?

А вдруг это сигнал?



А вдруг это помеха?



А вдруг вам постоянная составляющая не нужна?

Вот поэтому надо знать что и от чего Вы фильтруете.



Частоте дискретизации будет соответствовать 2230-й отсчет дискретного спектра. К слову он равен 1-му, т.к. спектр дискретного сигнала периодичен.



От конкретного значения частоты дискретизации можно абстрагироваться и строить спектр в зависимости от нормированной частоты, как на 2-м Вашем графике.

ну а как быть, если есть сигнал и нужно понять, где он, а где помеха по внешнему виду?

Думаю, так. Полосовой.
Предполагаю, исходный сигнал получен суммированием синусоиды (полезного сигнала) и шума. Вот от этого шума и предлагается избавиться, и получить на выходе почти синусоиду.

Там, в LabView еще окна разные можно попробовать, чтобы получить спектры больше или меньше подобные тем, как если бы сигнал был бесконечный.
Меня смущает подъем на частоте, близкой к половине частоты дискретизации. И почему там пишется Time вместо частоты...?

Похоже на 2-ю гармонику, лезущую из другой зоны Найквиста.

Делать фильтр полосовой с частотой пропуска от 8 кГц до 10к Гц, а полосу записани от 1 Гц до 15,9 кГц?

А,.. просто 2-я гармоника, из-за того что шум несимметричный (вверх больше), синус искажается...
Да, вы правы... частота-то больше четверти от дискретизации. Лезет из другой зоны.

Зачем же так широко. Вы же так ничего не отфильтруете. Ну постоянную сотсавляющую подавите, а шум весь насквозь пройдет.
Спектр сигнала узкий, значит и фильтр стоит делать поуже. Тут уже сами поиграйтесь и посмотрите что, как и на что влияет. И уточните-таки задание у преподавателя.

Сделала и полосозапирающий и полосопропускной фильтры. Вот , что из этого получилось:
Первый полопропускной. Полоса пропускания 8-10кГц,
Полоса запирания 1 Гц-15,9 кГц
Фильтр Элиптический 4 порядка

Второй (полосозапирающий) полоса запирания 8-10кГц,
полоса пропускания 1 Гц-15,9 кГц
Фильтр Элиптический 4 порядка.

В обоих случаях неравномернойсть в полосе пропускания 0,1 дБ, в полосе запирания-30 дБ.
Графики внизу. 1 . Полопропускной отфильрованный сигнал (вверху)(растянут на интервале от 0,до300). Второй график на этом же рисунке - графики входного сигнала (белый)и отфильрованного (красный).
Второй рисунок - спектр входного сигнала и спектр отфильтрованного.

3 и 4 рисунки -аналогично для полосозапирающего

Например, сделать полосовой фильтр на диапазон 8 ... 8,24 kHz
От центральной частоты, которая, по моим прикидкам, 8.12 kHz - симметрично в обе стороны. Курсором можно точно померить.

P.S. Вы же понимаете, что цифра 0,25 на оси X спектра соответствует 32 kHz * 0.25 = 8 kHz?

извените за глупый вопрос, а что значит фильт надо делат поуже? делать уже полосу пропускания? то етсь не от 8 кГц до 10 кГц . а например от 8кГц до 8,1кГц??

Так точно.

а результатом отфильтрованного сигнала будет сигнал, в спектре у которого не будет скачка на частоте 0,25 от частоты дискретизации? установив полосовой фильтр с полосой пропускания от 8 до 8,24 получаю спект отфильтрованного сигнала со скачком в этом месте, в остальные частоты отфильтованы. По идее так и должно быть?

Конечно! (относится к последнему утверждению)

Если задача выделить этот пик, то он должен остаться, если задача - его задавить, то его быть не должно. Мы говорим о случае выделения. То, что у Вас получилось в этом случае - правильно.
Дальше можно играться с шириной полосы, подавлением вне ее и крутизной АЧХ в переходной полосе. Конкретные параметры будут зависеть от требований к отфильтрованному сигналу.

Если на графике, отображающем сигнал, включите синусную интерполяцию (есть же, наверное?), получите красивую картинку.

Я бы попробовал для начала получить несколько спектрограмм. Взять несколько различных размеров FFT (64/128/256/512). Окно какое-нибудь взять сглаживающее (Кайзер 4-8). Возможно, что-то увидится. Как минимум, надо увидеть сам сигнал. Если про него совсем нет данных, то взять за сигнал наиболее подходящий процесс. Скользящий сдвиг FFT должен быть минимальным, чтобы было разборчивее по временной оси. Я использую для анализа сигналов SA из Радиосканнера: http://signals.radioscanner.ru/info/item33/

Я не понимаю смысла всех этих рассуждений, если нет априорных представлений, что есть сигнал и что есть помеха. В этом случае НИЧЕГО не получится по определению, попросите преподавателя уточнить задание!
Далее,
1. Если спектры сигнала и спектры помехи не пересекаются (или незначительно перекрываются), делать полосно-разделяющий фильтр.
2. Если спектры перекрываются, а спектр сигнала широкополосный, а спектр помехи узкополосный (или периодический, как при сетевой наводке) - делать режекторный фильтр или систему режекторных фильтров.
3. Если спектр помехи широкополосный, а спектр сигнала узкополосный (или периодический), делать полосовой фильтр или систему полосовых фильтров (гребенчатый фильтр)
4. Если просто надо очистить НЧ сигнал от белого шума (пожертвовав формой сигнала), делать фильтр со скользящим средним.

Еще раз, в изложенном виде задание некорректно, аналогично заданию найти черную кошку в темной комнате.

Так и предложение - сначала анализ неизвестного сигнала с целью его идентификации на основе знания характеристик типовых сигналов, а потом уже его фильтрация. Что за фильтрация - пока непонятно. Просьба Автору - выложить в студию полностью выборку этого сигнала. Может быть тогда будет какая-то помощь. И потренироваться интересно. (-:

Господа, вы опоздали. Вы середину обсуждений читаете, или только заголовки и концы? Учебное задание. Подозреваю, уже успешно сдано.