Rauschen in Messwerten (FFT,Filter?!)

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Karolinchen

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Verfasst am: 08.09.2015, 12:53 Titel: Rauschen in Messwerten (FFT,Filter?!)

Hallo,

ich bin hier extrem neu und habe mich nun seit guten 2 Wochen mit MATLAB beschäftigt. Ich bin noch nicht wirklich durchgestiegen und weiß auch gerade mit meinen Daten und dem was es mir anzeigt nichts anzufangen :-/

Ich beschäftige mich mit Beschleunigungen, die im Boden eingebracht sind. Es wurde im Nahbereich durch einen Erreger eine Erregerfrequenz von bis zu 4 Hz erreicht. Diese wurde schrittweise erhöht.

Die Daten zeigen für mich erstmal keinen Anstieg oder ähnliches an. Es ist eher ein Rauschen vorhanden, bei dem ich nicht weiß wie ich es rausbekomme und erkennen kann, welche Frequenzen man zb. rausfiltern könnte. Ich habe versucht mir eine ganz einfache FFT zu schreiben und dort auch erkannt, dass es des Öfteren einen Peak bei 4 HZ gab, aber das wurde nicht bei allen Sensoren angezeigt. Wie gehe ich am schlausten vor? Ich bn derzeit wirklich sehr verzweifelt, da ich nicht weiß wie ich damit umgehen soll. und welche Filterfunktionen hierfür passend wären....

Ich danke für jegliche Anregungen und Hilfen, die ich bekomme.

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Das kommt beispielsweise dabei raus für den vorherigen Sensoren

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Das ist der Versuch einer einfach FFT

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Das sind beispielsweise die Messwerte von einem Sensoren

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Epfi

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Verfasst am: 08.09.2015, 13:11 Titel:

Deine Messdaten sehen irgendwie kaputt aus. Da sind öfter mal Löcher drin. Soll das so sein?

Karolinchen

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Verfasst am: 08.09.2015, 13:20 Titel:

Soll wohl nicht so sein... :-/
Haben das auch schon bemerkt, aber der von dem ich Daten zum auswerten bekommen habe meint man könnte trotzdem damit arbeiten und er würde nochmal die Leute darauf ansprechen, die die Sensoren eingebracht haben und gemessen haben.

Epfi

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Verfasst am: 08.09.2015, 13:35 Titel:

Aber grundsätzlich sieht das doch ganz gut aus. Hast Du für jede Erregerfrequenz eine eigene Messung oder wurde die Messung gestartet und die Frequenz dann hochgedreht? Dann wäre es vielleicht sinnvoll, die Messung zu zerteilen und für jede Anregungsfrequenz ein eigenes Spektrum auszurechnen...

Karolinchen

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Verfasst am: 08.09.2015, 13:44 Titel:

Was genau sieht gut aus?! Very Happy

Ich bin echt ein purer Anfänger und mir sagt das so mittel viel...

Also die Sensoren sind im Boden verblieben und die Messung wurde für die ca. 1500sec. komplett durchgezogen. Es wurde sozusagen kontinuierlich erhöht(siehe Anhang).
Ich steh halt echt total auf dem Schlauch was die Auswertung und Handhabung mit Matlab angeht.

Kann mir einiges plotten (mache das für kleine zeitbereiche Xlim). Und habe nun auch versucht über bandpass rauszufiltern. Jedoch weiß ich nicht wie ich das am besten machen sollte. Und wäre für einen Tipp sehr dankbar. Was genau sagen mir denn diese Peaks bei 4Hz.? Da bin ich mir gerade auch noch unschlüssig. Könnte ich dann alles was beispielsweise größer 4 Hz. ist rausfiltern???? Shocked

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Das sind die kontinuierlichen Erregungen

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Epfi

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Verfasst am: 08.09.2015, 13:48 Titel:

Das kannst Du sicherlich rausfiltern. Aber um sinnvolle Ergebnisse zu bekommen, solltest Du die Messdaten so zerlegen, dass Du für jede einzelne Anregungsfrequenz ein Spektrum ausrechnest. Sonst hast Du hinterher so ein Frequenzgematsche von 0...4Hz aus dem Du nichts herauslesen kannst.

Zum Filtern kannst Du Dir mal doc filter und doc filtfilt angucken.

DSP

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Verfasst am: 08.09.2015, 13:51 Titel:

Hallo,

hier findest du erstmal eine Funktion um das Betragsspektrum deines Signals zu erstellen (vorletzter Post): http://www.gomatlab.de/fft-plot-aus.....t,fftbetragsspektrum.html

Du solltest auf jeden Fall die Fensterung der Funktion nutzen um Darstellungsfehler zu vermeiden. Außerdem ist es für weitere Hilfe sinnvoll mal deine Daten als *.mat File hier anzuhängen. Vorher das Packen der Daten nicht vorgessen Wink

Karolinchen

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Verfasst am: 08.09.2015, 13:53 Titel:

okay. Ja das mit der Zerlegung hatte ich auch schon vorher überlegt, aber wollte erstmal allgmein sehen, was man mir bei einer FFT so anzeigt.
Ist denn das was ich gemacht habe (also der Versuch einer FFT) so richtig??? :-/

Ich würde dann die Daten zerlegen, in die einzelnen Frequenzen und dann nochmal versuchen eine FFT zu rechnen, richtig? Sorry für meine Unwissenheit Embarassed

Epfi

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Verfasst am: 08.09.2015, 13:58 Titel:

Ein umfassendes Beispiel zur FFT gibt es hier: http://www.gomatlab.de/fft-umfassendes-beispiel-t777.html

Du würdest die Zeitverläufe in kurze Teilverläufe zerlegen, so dass für jedes Teilstück die Frequenz konstant ist. Von diesen Teilstücken berechnest Du dann jeweils die FFT.

DSP

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Verfasst am: 08.09.2015, 14:00 Titel:

Nein, das Spektrum ist so nicht korrekt da die Amplitude falsch skaliert ist und eine Fensterung fehlt.

Nutze am einfachsten meine Funktion. Noch besser sind aber die Daten, damit ich selbst mal reinschauen kann. Außerdem ist mir noch nicht ganz klar was gemessen worden ist. Evtl. kannst du das nochmal genauer beschreiben.

Karolinchen

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Verfasst am: 08.09.2015, 14:02 Titel:

Okay, danke schon mal.

Ich versuche nun wieder mal mein Glück Very Happy

mit den Links und werde die Daten in die einzelnen Teilstücke aufteilen (denke am besten so wie die Erregerfrequenz erhöht worden ist).

Karolinchen

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Verfasst am: 08.09.2015, 14:06 Titel:

Also gemessen wurden im Boden die Beschleunigungen mit einer Frequenz von 1000Hz. Es war eine Art Versuch, bei dem ein Erreger im Nahbereich der Sensoren mit bis zu 4 Hz erregt hat. Die Erregung erfolgte jedoch schrittweise, also alle paar Sekunden eine Frequenzerhöhung.

Ich bin gerade dabei die Daten des eine Sensors hochzuladen. Weiß nur noch nicht so ganz wie... Wink

Karolinchen

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Verfasst am: 08.09.2015, 14:10 Titel:

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Karolinchen

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Verfasst am: 09.09.2015, 08:42 Titel:

kann mir denn jemand einen Tipp eventl. geben wie man die Daten quasi ausschneiden kann?
Möchte ja zu bestimmten Zeiten die Daten einzeln haben...

Die Zeiten muss ich mir ja vmtl so raussuchen und einzeln einfügen oder?

DSP

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Verfasst am: 09.09.2015, 10:48 Titel:

Ich habe dir mal 3 verschiedene Darstellungen des Amplitudenspektrums deines Signals erstellt. Doch ehrlich gesagt weiß ich nicht wie ich dir hier mit einer Filterung helfen kann. Das Signal hat bis auf einen signifikaten Gleichsignalanteil ein Grundrauschen über alle Frequenzen bis Fs/2. Die doppelt-logarithmische Darstellung scheint mir noch am geeignesten zur Auswertung. Aber auch dort sehe ich keine Auffälligkeiten.

Evtl. wäre es sinnvoll deine Daten alle in einem Datensatz zu mitteln, sprich alle Datensätze addieren und durch die Anzahl teilen. Evtl. findet man dann eher Auffälligkeiten.

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