Frequenzbestimmung von Messwerten

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Anfänger05

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Verfasst am: 20.11.2014, 12:04 Titel: Frequenzbestimmung von Messwerten

Hallo Leute,

Ich bin mir unsicher wie ich gemessenes Signal auswerten kann. Ich hoffe Ihr könnt mir helfen!

Mein Problem: Ich habe Messdaten in den ein Manöver abgefahren wird. Meistens versucht der Fahrer einen Sinusverlauf mit bestimmter Frequenz zu fahren, die mir nicht bekannt ist. Nun ist meine Frage, wie ich die Frequenz des kurzen Manövers bestimme? Da die Werte deutlich von einem idealen Sinus abweichen, müssten auch die Frequenzen abweichen. Wie kann ich die Frequenzen bestimmen? Mit einem Mittelwert oder gibt es eine andere Möglichkeit?

Gruß Anfänger Smile

DSP

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Verfasst am: 20.11.2014, 12:20 Titel:

Im Zeitbereich: Nulldurchgänge bestimmen -> Sinus mit 3 Nulldurchgängen = 1 Periode -> Kehrwert Zeitdifferenz vom 3.Nulldurchgang - 1. Nulldurchgang = Frequenz des Signals

Also F = 1/T wobei T = Periodendauer

Frequenzbereich: mittels FFT ein Frequenzspektrum berechnen

Ist aber beides ungenau, wenn es kein reiner Sinus ist. Dann besteht das Signal nämlich aus Sinuswellen unterschiedlicher Frequenzen.

Anfänger05

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Verfasst am: 20.11.2014, 13:49 Titel:

Danke erstmal für die Antwort! Ich werde mal eine fft probieren Smile

Anfänger05

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Verfasst am: 21.11.2014, 12:18 Titel:

So ich habe es mal ausprobiert, brauche aber nochmal eure Hilfe! Die fft gibt das Frequenzspektrum aus und ich sehe, dass deren Maximum bei ca. 0.3 Hz liegt. Nun weiß ich leider nicht wie ich an die genauen Wert auf der x-Achse für das Maximum komme. Y gibt leider nur imaginäre Ergebnisse aus. Ich hoffe Ihr könnt mir helfen

Code:

%% Frequenzbestimmung mittels FFT

L = length(m); %Länge des Vektors
Fs = L/(max(m(:,1)-min(m(:,1)))) %Abtastrate bestimmen
T = 1/Fs;
t = (0:L-1)*T;
y = m(:,2);

NFFT = 2^nextpow2(L);
Y = fft(y,NFFT)/L;
f = Fs/2*linspace(0,1,NFFT/2+1);

FrequenzFFT = Y(max(f))
figure
plot(f,2*abs(Y(1:NFFT/2+1)))
xlim([0,2])
title ('Amplituden','FontSize',16)
legend ('Frequenzspektrum','Location','SouthEast')
title('Frequnenzuntersuchung mittels FFT','FontSize',16)
xlabel('Frequenz [Hz]')
ylabel('|Y(f)|')

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Gruß Anfänger Smile

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Verfasst am: 21.11.2014, 12:31 Titel:

Siehe hier für die richtige Skalierung der Amplitude im positiven Frequenzbereich: http://www.gomatlab.de/fft-umfassendes-beispiel-t777.html

Code:

%% Frequenzbestimmung mittels FFT

L = length(m); %Länge des Vektors
Fs = L/(max(m(:,1)-min(m(:,1)))) %Abtastrate bestimmen
T = 1/Fs;
t = (0:L-1)*T;
y = m(:,2);

NFFT = 2^nextpow2(L);
Y = fft(y, NFFT);
% Berechnung des Amplitudengangs aus dem komplexen Frequenzvektor H:
amplY = abs(Y);

% Darstellung des interessierenden Frequenzbereichs des
% Amplitudengangs (0...fn) und
% daran angepasste Amplitudenskalierung (Normierung auf N/2):
amplitudengang = [amplY(1)/NFFT amplY(2:NFFT/2)/(NFFT/2) amplY(NFFT/2 + 1)/NFFT]; % DC-Bin auf N normieren!

f = Fs/2*linspace(0,1,NFFT/2+1);

[maxY, index] = max(amplitudengang);
maxY_Frequenz = f(index); % Maximum von Y bei der Frequenz

figure
plot(f,amplitudengang)
xlim([0,2])
title ('Amplituden','FontSize',16)
legend ('Frequenzspektrum','Location','SouthEast')
title('Frequnenzuntersuchung mittels FFT','FontSize',16)
xlabel('Frequenz [Hz]')
ylabel('|Y(f)|')

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Anfänger05

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Verfasst am: 21.11.2014, 13:26 Titel:

Danke für die Hilfe, nur ergibt sich bei deiner Lösung genau wie beim Beispiel von Nils eine Fehlermeldung für:

Code:

Error using horzcat
Dimensions of matrices being concatenated are not consistent.

Error in Berechnung (line 144)
amplitudengang = [amplY(1)/NFFT amplY(2:NFFT/2)/(NFFT/2) amplY(NFFT/2 + 1)/NFFT]; % DC-Bin auf N normieren!

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Habe ich dort vergessen etwas zu definieren?

Gruß Anfänger

DSP

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Verfasst am: 21.11.2014, 13:46 Titel:

Probier mal, hier den Vektor zu ändern:

Code:

% Berechnung des Amplitudengangs aus dem komplexen Frequenzvektor H:
amplY = abs(Y'); % transpose

Funktion ohne Link?

Anfänger05

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Verfasst am: 24.11.2014, 10:47 Titel:

Danke! Es funktioniert Smile


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