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Filtern einer Frequenz
 

hboeth
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     Beitrag Verfasst am: 05.07.2010, 16:48     Titel: Filtern einer Frequenz
  Antworten mit Zitat      
Hallo,
ich habe folgendes Signal (siehe Anhang) in Zeit- und Frequenzdarstellung.
Ich möchte die mittleren Frequenzen gerne filtern (von ca. 30 bis 90 Hz).

Welchen Filter verwende ich und wie mache ich das überhaupt?

Könnt ihr mir da weiterhelfen?

Danke!!

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Fourier
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     Beitrag Verfasst am: 06.07.2010, 07:34     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Hallo,

ich seh an deinem Spektrum eine Symetrie bei 60 Hz, also nehme ich an deine abtastfrequenz ist 120 Hz. in diesem Fall guckt man sich das spektrum sowieso nur bis fs/2=60. (guck dir abtasttheorem an).

also musst du eigentlich nur noch ab 30 Hz filtern, sprich. Tiefpass mit grenzfrequenz 30 Hz. die ordnung kannst du ändern. x wäre dein Zeitsignal:
Code:

fs=120;
fn=fs/2;                    % Nyquistfrequenz
fg=30/fn;                  % normiert siehe ( doc fir1)
ordnung=20;
% Koeffizienten berechnen
b=fir1(ordnung,fg);
% filtern
y=filter(b,1,x);
 


schau dir dann spektrum von y an. ich kanns gerade nicht testen ;(

gruss
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hboeth
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     Beitrag Verfasst am: 06.07.2010, 11:04     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Danke erstmal soweit, aber ich habe noch Probleme...
hier siehst du mein Code, das Signal hänge ich zum Teil auch mal an! .csv kann ich leider nicht laden....
Code:

S1_provo_st_1 = Angles-OCST.txt;
S1_provo_st_1_M = provo_right16.csv;
S1_provo_unst_1 = Angles-OCST.txt;
S1_provo_unst_1_M = provo_left19.csv;

fig = figure(1);
subplot(411)
y1=[S1_provo_st_1(:,2)';S1_provo_unst_1(:,2)'];
y2=[S1_provo_st_1_M(11+680:11+1080,141)';S1_provo_unst_1_M(11+536:11+936,114)'];
[AX,H1,H2]=plotyy(S1_provo_st_1(:,1),y1,S1_provo_st_1(:,1),y2);
legend('Marker stable','Marker unstable','stable','unstable','Location','NorthEast');
set(H2,'LineStyle',':');  
set(H2(1),'Color','b');
set(H2(2),'Color','r');
set(H1(1),'Color','b');
set(H1(2),'Color','r');
set(H1,'LineWidth',2);
ylabel('Primary axis')
title('Subject 1, Provokation, first trial')

m=length(S1_provo_st_1(:,2));
Fs=120;
dt=1/Fs;
t=(0:m-1)/Fs;
NFFT=2^nextpow2(m);

subplot(412)
YY=fft(S1_provo_st_1(:,2),NFFT);
YY2=fft(S1_provo_unst_1(:,2),NFFT);
f=(0:NFFT-1)*(Fs/NFFT);
plot(f,20*log(abs(YY)),'b');hold on;
plot(f,20*log(abs(YY2)),'r');
ylim([-50 150])
legend('stable','unstable','Location','North');
xlabel('frequency (Hz)')
title('Spektrum of first trial')

subplot(413)
%lowpass
Fc_low=30;
Wn_low=Fc_low/(Fs/2);
% Koeffizienten berechnen
[b,a] = butter(2,Wn_low,'low');
% Filtern
YY_low = filtfilt(b,a,YY);
YY2_low = filtfilt(b,a,YY2);
plot(f,20*log(abs(YY_low)),'b');hold on;
plot(f,20*log(abs(YY2_low)),'r');
ylim([-50 150])
legend('stable','unstable','Location','North');
title('Tiefgefiltertes Signal')

subplot(414)
% zurück in den Zeitbereich
TT=YY(1:NFFT).*exp(-1i*2*pi*fs*20*dt);
x=ifft(TT,NFFT)*m;
plot(x)
xlabel('time / s')
title('Verschoben um 20 SAMPLES');
 


Wie du in der angehängten .fig sehen kannst, ist es noch nicht zufriednestellend.

Bild 3 und 4 sind wohl falsch. Kannst du mir sagen, wie ich da vorgehen muß?

Danke dir und VG!

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Fourier
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     Beitrag Verfasst am: 06.07.2010, 11:18     Titel:
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Hallo,

ich kann jetzt zwar dein code nicht testen, aber was mir aufgefallen ist:
Code:

YY_low = filtfilt(b,a,YY);
YY2_low = filtfilt(b,a,YY2);
 


YY und YY2 sind spektren, und die function filtfilt wendet man auf zeitsignale.
dh: du musst deine zeitsignale mit filtfilt filtern, und dann transformieren (fft)
und dir dann spektrum anschauen.
Code:


x=randn(500,1);      % zeitsignal
X=fft(x,NFFT).....       % spektrum
plot(f,20log(X)....

y=filtfilt(b,a,x);         % gefiltertes signal
Y=fft(y.....                % spektrum vom gefilterten signal
plot(f,20.log(Y).....
 


gruss
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hboeth
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     Beitrag Verfasst am: 06.07.2010, 11:53     Titel:
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oK, macht Sinn...aber was mich jetzt wundert, ist, dass nachdem ich einen Tiefpassfilter bei meinem Zeitsignal angewendet habe mit 30 Hz, (vgl. fig Bild 3), sehe ich in dem Frequenzspektrum (vgl. Bild 4) trotzdem noch die hohen Frequenzen...
Das kann doch nicht sein???

Ist noch immer etwas in dem Code falsch?

Code:

fig = figure(1);
subplot(411)
y1=[S1_provo_st_1(:,2)';S1_provo_unst_1(:,2)'];
y2=[S1_provo_st_1_M(11+680:11+1080,141)';S1_provo_unst_1_M(11+536:11+936,114)'];
[AX,H1,H2]=plotyy(S1_provo_st_1(:,1),y1,S1_provo_st_1(:,1),y2);
legend('Marker stable','Marker unstable','stable','unstable','Location','NorthEast');
set(H2,'LineStyle',':');  
set(H2(1),'Color','b');
set(H2(2),'Color','r');
set(H1(1),'Color','b');
set(H1(2),'Color','r');
set(H1,'LineWidth',2);
ylabel('Primary axis')
title('Subject 1, Provokation, first trial')

m=length(S1_provo_st_1(:,2));
Fs=120;
dt=1/Fs;
t=(0:m-1)/Fs;
NFFT=2^nextpow2(m);

subplot(412)
YY=fft(S1_provo_st_1(:,2),NFFT);
YY2=fft(S1_provo_unst_1(:,2),NFFT);
f=(0:NFFT-1)*(Fs/NFFT);
plot(f,20*log(abs(YY)),'b');hold on;
plot(f,20*log(abs(YY2)),'r');
ylim([-50 150])
legend('stable','unstable','Location','North');
xlabel('frequency (Hz)')
title('Spektrum of first trial')

subplot(413)
%lowpass
Fc_low=30;
Wn_low=Fc_low/(Fs/2);
% Koeffizienten berechnen
[b,a] = butter(2,Wn_low,'low');
% Filtern
YY_low = filtfilt(b,a,S1_provo_st_1(:,2));
YY2_low = filtfilt(b,a,S1_provo_unst_1(:,2));
%teifgefiltertes Zeitsignal
plot(YY_low,'b','LineWidth',2);hold on;
plot(YY2_low,'r','LineWidth',2);
title('Tiefgefiltertes Signal im Zeitbereich');

subplot(414)
% zurück in den Zeitbereich
YY_low_fft = fft(YY_low,NFFT);
YY2_low_fft = fft(YY2_low,NFFT);
plot(f,20*log(abs(YY_low_fft)),'b');hold on;
plot(f,20*log(abs(YY2_low_fft)),'r');
ylim([-50 150])
legend('stable','unstable','Location','North');
title('Tiefgefiltertes Signal im Frequenzbereich')
 


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     Beitrag Verfasst am: 06.07.2010, 12:07     Titel:
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Hi,

die hohen frequenzen wirst du IMMER sehen, das ist nämlich kein idealer TP.
aber die müssen schon besser gedämpft werden.

erhöhe mal die filter ordnung auf 50 von mir aus (als probe)
oder nutze einen anderen filter ( fir1 zum beispiel)

gruss
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