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Theorie Filter: passieren des Signals zu Beginn |
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Verfasst am: 21.09.2015, 08:22
Titel: Theorie Filter: passieren des Signals zu Beginn
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Guten Tag,
ich hab eine theoretische Frage bezüglich Filtersystemen.
Bei der Berechnung eines Kerb(Notch)-Filters ist mir aufgefallen, dass er ca. erst nach einer Periode das gewünschte Ergebnis erzielt. Zuvor lässt er das Signal einfach ungefiltert hindurch. Da ich ein IIR verwende könnte ich mir das noch erklären, dass der Filter eben erst funktioniert sobald er Ausgangssignale hat und damit filtern kann. Jedoch ist mir bei anderen Filtern ein ähnliches Verhalten aufgefallen. An was liegt das?
Außerdem wird die Amplitude ja verändert, das ist meine zweite Frage. Kann ich einfach durch ein inverses Filter diese Amplitudenänderung verhindern, aber wird mein Signal dadurch nicht wieder verändert ?
Vielen Dank für mögliche Antworten oder Anregungen.
Grüße
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Verfasst am: 23.09.2015, 09:06
Titel:
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Hallo,
jedes Filter hat eine sogenannte Gruppenlaufzeit, die u.a. von der Filterordnung abhängig ist. Diese gibt an, um wieviel ein Signal verzögert am Ausgang ankommt. Es gibt Filter, die eine konstante Gruppenlaufzeit haben und andere mit einer frequenzabhängigen Laufzeit. Ein IIR Notch zählt zur letzteren Kategorie. Es gibt Filterdesigns, die darauf abzielen eine möglichst kleine Gruppenlaufzeit zu haben. Beim Notchfilter kenne ich so etwas aber nicht.
Ausserdem hat jedes Filter ein Einschwingverhalten, dass je nach Design unterschiedlich ausgeprägt ist. Wenn sich der Signalverlauf ändert, bevor das Filter eingeschwungen ist, ist natürlich auch die Amplitude des Signalanteil verändert, welcher eigentlich nicht vom Filter gedämpft werden soll. Oder was meinst du mit Amplitudenänderung? Ein Bsp. könnte hilfreich sein 
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Verfasst am: 28.09.2015, 18:05
Titel:
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Hallo und Entschudligung für die späte Antwort,
das Problem wird auf dem angehängten Bild deutlich. Mein Ziel ist es, das Signal von Plot1 auf die Schwingung mit der Eigenfrequenz zu reduzieren. In diesem einfachen Fall ist nur der Gleichanteil im Weg (siehe Plot1). Warum ich das jetzt mit einem Notch-Filter machen will sei mal dahingestellt.
Das Ergebnis, also der Ausgang des Notch-Filters ist in Plot 2 dargestellt und die Subtraktion von Plot 1 und 2 ergibt Plot 3. Das sieht eigentlich ganz gut aus, bis auf die riesige Amplitude zu Beginn.
Ich weis leider nicht wie ich das in den Griff bekommen kann, kannst du mir sagen, wie man das beheben kann?
freundliche Grüße
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Verfasst am: 28.09.2015, 18:43
Titel:
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oh mist, dummer Fehler,
meine Eigenfrequenzberechnung startet, sobald das Signal von Plot 1 ungleich 0 ist. Dadurch lässt der Filter zu Beginn noch alles durch.
Außerdem hab ich für den zweiten Knick einfach noch nen Tiefpass eingebaut.
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Verfasst am: 28.09.2015, 20:34
Titel:
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Verfasst am: 28.09.2015, 20:59
Titel:
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ja und vielen Dank für die Erklärung der Theorie 
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