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Rauschen Unterdrücken FIR Filter

 

alexej_ivanovic
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     Beitrag Verfasst am: 01.10.2012, 10:29     Titel: Rauschen Unterdrücken FIR Filter
  Antworten mit Zitat      
Guten Tag,

ich möchte ein verrauschtes Messsignal glätten, filtern.

Dazu möchte ich ein FIR-Filter designen. Wie berechne ich die FIR Parameter bzw. den Polynom des FIR.

Welche Filtertypen würdet ihr da vorschlagen ?


Danke im Voraus
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Jan S
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     Beitrag Verfasst am: 01.10.2012, 12:24     Titel: Re: Rauschen Unterdrücken FIR Filter
  Antworten mit Zitat      
Hallo alexej_ivanovic,

Das kommt ganz auf die Quelle des Rauschens an. Wenn Du ein schmallbandiges Rauschen hast ist ein anderer Filter-Typ sinnvoll als für breitbandiges. Wenn man filtern möchte, ist es sehr wichtig zunächst mal die physikalischen Ursachen des Rauschens zu ergründen. Andernfalls läuft man Gefahr die gewünschten Messdaten in das Signal hineinzufiltern.

Ich habe schon eine Doktorarbeit gesehen, bei der ein Signaol bei 93 MHz gesucht wurde. In der Messapparatur wurden zunächst Signale unter 92 MHz unterdrückt, bei der Analyse dann noch die Signale oberhalb von 94 MHz, und siehe da, es fand sich tatsächlich ein klares Signal bei 93 MHz. Magisch!

Gruß, Jan
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alexej_ivanovic
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     Beitrag Verfasst am: 01.10.2012, 13:02     Titel:
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Smile Danke Jan, das hilft mir jedoch nicht weiter

Ich zeichne die Klemmenspannung eienr Lithium-Ionen Batterie auf und möchte offline die Messdaten filtern.

Vorm AD-Wandler ist einfacher RC-Filter. Das wars.

Wie soll ich da am besten vorgehen ?
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alexej_ivanovic
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     Beitrag Verfasst am: 01.10.2012, 13:03     Titel:
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bin ein Rooky was digitale Signalverarbeitung anbetrifft =)

Gruß
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DSP
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     Beitrag Verfasst am: 01.10.2012, 15:13     Titel:
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Kennst du denn schon den Frequenzbereich deines Rauschens bzw. des Nutzsignals? Daraus entscheidet sich ja, welcher Filtertyp eingesetzt werden muss (Tiefpass, Bandpass etc.).

Mit dem
Code:
(signal processing toolbox erforderlich) kann man unterschiedlichste digitale Filter erstellen.
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alexej_ivanovic
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     Beitrag Verfasst am: 02.10.2012, 10:05     Titel:
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Ich habe eine FFT gebildet von meinem Messsignal.
Aber ich habe keine Ahnung was ich tun Sad
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alexej_ivanovic
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     Beitrag Verfasst am: 02.10.2012, 10:05     Titel:
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Hier die Datei

Messsignal.pdf
 Beschreibung:
MESSSIGNAL

Download
 Dateiname:  Messsignal.pdf
 Dateigröße:  206.69 KB
 Heruntergeladen:  791 mal
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     Beitrag Verfasst am: 02.10.2012, 10:11     Titel:
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Die Signal Processing Toolbox habe ich nicht Sad
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     Beitrag Verfasst am: 02.10.2012, 10:30     Titel:
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Und wie hast du die FFT bzw. das Freq.-spektrum gebildet? Eine Achsenbeschriftung ist immer hilfreich bei solchen Graphen Wink

Wenn das denn so stimmt, kommst du hier wohl mit der herkömmlichen Filterung nicht wirklich weiter bzw. das Ergebnis der Filterung ist wohl ungenügend. Es scheint, dass dein Rauschen über den gesamten Freq.bereich vorliegt und hier versagen die herkömmlichen Filter. Entweder wird das Rauschen nicht stark genug gedämpft oder das Messsignal wird ebenfalls mitgefiltert.

Kannst du evtl. mal deine Messdaten zur Verfügung stellen inkl. Angabe der Abtastfrequenz? Du müsstest die Datei vorher packen um sie hier im Forum anhängen zu können.
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alexej_ivanovic
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     Beitrag Verfasst am: 02.10.2012, 10:51     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Smile wie gesagt bin ziemlich neu was signalverarbeitung anbetrifft

einfach
Code:

H=fft(x(:,2), length(x(:,1)));
plot(H)
hold on
 


Die Messung ist hier als .mat


Was würde dann weiterhelfen zur Filterung ? Ich glaube nicht, dass das Signal an Dämpfung verliert. Die Messdaten sind Spannungsantworten zu vordefinierten Belastungszyklen.

eingesetzt ist ein 10-Bit AD-Wandler. Die Signale werden je 1ms abgetastet.

Danke für die Antworten Smile

messung.rar
 Beschreibung:
:)

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 Dateiname:  messung.rar
 Dateigröße:  3.04 MB
 Heruntergeladen:  749 mal
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alexej_ivanovic
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     Beitrag Verfasst am: 02.10.2012, 10:52     Titel:
  Antworten mit Zitat      
bzw vom AD-Wandler abgefragt
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     Beitrag Verfasst am: 02.10.2012, 11:10     Titel:
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Eine Abtastrate von 1ms ist für mich hier nicht nachvollziehbar.

Wenn ich von measurementsignals__voltage_current__Voltage die erste Spalte betrachte, von der ich ausgehe, dass sie die Messzeit darstellt, ist die Abtastrate nicht äquidistant. Siehe hier die ersten 5 Schrittweiten im Zeitsignal...

0.0269
0.0491
0.0260
0.0461
0.0030

Man müsste das Signal erstmal mit einer konstanten Abtastrate resampeln. Sind auch die Daten für den Strom relevant? Auch hier liegt keine konstante Schrittweite in der ersten Spalte vor.
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alexej_ivanovic
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     Beitrag Verfasst am: 02.10.2012, 12:09     Titel:
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Für meinen Fall sind nur die Spannungswerte interessant.

Das Sampling Problem ist mitterlweile gelöst. Hier neue Messung :


Was würdet Ihr vorschlagen

Danke für die Hilfe Smile

voltage.rar
 Beschreibung:

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 Dateiname:  voltage.rar
 Dateigröße:  305.66 KB
 Heruntergeladen:  695 mal
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     Beitrag Verfasst am: 02.10.2012, 12:17     Titel:
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Ich habe mal an den vorherigen Daten eine Tiefpassfilterung mit einem FIR Filter durchgeführt. Wäre das Ergebnis (rotes Signal = gefiltert, blaues Signal ungefiltert) so schon ok, oder erwartest du hier noch eine bessere Dämpfung der Rauschens?

FIR_Filter_fc_10Hz.JPG
 Beschreibung:

Download
 Dateiname:  FIR_Filter_fc_10Hz.JPG
 Dateigröße:  158.85 KB
 Heruntergeladen:  1074 mal
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alexej_ivanovic
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     Beitrag Verfasst am: 02.10.2012, 12:23     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Das Signal darf nicht verfälscht werden. d.h. der Spannungsabfall und Spannungsanstieg muss exakt oder annäherend gleich bleiben.
Crying or Very sad
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