Rauschen eines Messsignals filtern

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uscjb

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Verfasst am: 07.03.2012, 14:17 Titel:

ok dann werde ich mal das fdatoll ausprobieren.
gäbe es denn eine alternative zum butter filter mit dem ich einen bandpass erstellen könnte?

hast du tipps zu büchern/skripten/seiten die erklären wie ein Filter grundsätzlich funktioniert/arbeitet?

DSP

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Verfasst am: 10.03.2012, 18:10 Titel:

So geht es auch mit butter oder den anderen Filtertypen ohne das fdatool...

Code:

fs = 1000;
fn = 0.5*fs;
% Bandpass IIR Butterworth Filter:
% Parameter: n = Ordnung, fc1 u. 2 = Grenzfreq. 1 bzw. 2
d = fdesign.bandpass('n,fc1,fc2',20,80/fn,300/fn);
hd = butter(d);
signal_filt = filter(hd,signal);

Funktion ohne Link?

Zwar in Englisch, aber ich kann es dennoch immer wieder zu Thema DSP empfehlen...

http://www.dspguide.com/pdfbook.htm

Kapitel 14-21!

Ansonsten wird die google sicherlich auch einige gute Skripts von Hochschulen anbieten Wink

uscjb

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Verfasst am: 11.03.2012, 17:51 Titel:

das buch ist super. ich glaube ich kapier jetzt schon etwas mehr vom thema.

was ich allerdings noch immer nicht ganz verstehe:
- was genau kann ich, im hinblick auf mein filterdesign, aus dem frequenzbereich ablesen? also welche werte sind dort wichtig?

und noch eine andere frage zur fft: wird diese nur genutzt um mein signal in den frequenzbereich umzuwandeln? oder ist es auch möglich mit hilfe einer fft zu filtern?

DSP

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Verfasst am: 11.03.2012, 19:54 Titel:

Mit der FFT transformiert man das Zeitsignal in den Frequenzraum. Das Signal wird dabei in viele einzelne Sinus- und Cosinusschwingungen unterschiedlicher Amplitude und Frequenz zerlegt. Addiert man diese einzelnen Signale wieder zusammen, ergibt sich wieder das Ursprungssignal.

Nehmen wir an, du hast ein Signal mit jeweils einem Sinus von 10 und 100 Hz mit einer Amplitude von 100 und 10 Vpp additiv überlagert. Das Frequenzspektrum liefert dir dann bei idealen Bedingungen (darauf gehe ich jetzt nicht weiter ein) zwei Spektrallinien bei jeweils 10 und 100 Hz mit der angegeben Amplitude. Bei allen anderen Freq. ist die Amplitude = 0. Wenn die y-Achse des Spektrums logarithmisch eingeteilt ist, also in dB, ergeben sich bei der Ampl. nicht 100 und 10 sondern 40 bzw. 20 dB.

Wenn du nun den Sinus von 100 Hz unterdrücken willst, musst du ein Tiefpassfilter verwenden. Die Grenzfrequenz des Filters muss dabei kleiner 100 Hz sein und bei 100 Hz mindestens -20 dB Dämpfung (eigentlich deutlich mehr) erreichen um den Sinus komplett zu filtern. Man schaut sich daher immer das Freq.spektrum des Signals an und kann damit abschätzen, welche Bereich man herausfiltern möchte und wie stark dabei die Dämpfung des Filters in diesem Bereich sein muss. Ich hoffe damit ist der Zusammenhang klar.

Man kann mit der FFT auch in gewissem Rahmen filtern, in dem man ungewollte Frequenzbereiche entfernt (löscht) und das Signal dann mittels IFFT wieder in den Zeitbereich transformiert. Dabei können aber einige ungewollte Nebeneffekte auftreten. Ein digitales Filter ist hier grundsätzlich vorzuziehen.

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