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Transfer Fcn, Koeffizienten bestimmen |
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| Juffi |
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Verfasst am: 09.04.2012, 07:39
Titel: Transfer Fcn, Koeffizienten bestimmen
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Hallo zusammen,
Ich haett mal eine Frage an die Simulink Profis unter euch...
Ich habe ein Eingangssignal in Simulink welches mit 500Hz aufgezeichnet wurde, allerdings ist fuer mich nur der Frequenzbereich bis 9Hz relevant. Daher moechte ich dieses Signal filtern, es soll aber nach dem Filtern ein "stabiles unverrauschtes" Signal sein da ich es noch integrieren moechte. Ich habe es schon mit diversen Filtern probiert allerdings war das Signal noch immer zu stark verrauscht...nun habe ich die "Transfer Fcn" benutzt und bekomme auch ein sauberes Signal, allerdings habe ich die Koeffizienten nur durch probieren herraus gefunden. Kann mir jemand sagen wie ich die Koeffizienten mathematisch bestimmen kann?? Sollte dies naemlich begruenden...
Vielen Dank schon mal fuer eure Hilfe!
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| DSP |
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Verfasst am: 09.04.2012, 11:22
Titel:
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Habe ein paar Fragen
1) zum Thema Filter: Was für Filter hast du benutzt und welche Merkmale hatten sie? Tiefpassfilter mit einer Grenzfrequenz von 9Hz? Was meinst du mit zu stark verrauscht genau? Ich vermute mal, dass die Dämpfung oberhalb 9 Hz einfach zu gering war. Prinzipiell sollte das für ein Filter machbar sein, es kommt dabei aber auf die gewünschte Dämpfung im Sperrbereich an.
Es gäbe hier auch noch die Möglichkeit das Ganze mittels FFT zu lösen. Du wechselst in den Frequenzbereich und schneidest alles über 9 Hz ab...sprich du löscht (= Null setzen) in dem Ergebnisvektor der FFT alles über 9 Hz und wandelst mit ifft das Signal wieder in den Zeitbereich zurück. Das wäre dann auch eine Filterung. Allerdings müssen dann hier immer noch genügend Spektrallinien bis 9 Hz vorhanden sein, sprich du FFT muss hochauflösend sein damit das funktioniert. Ist dies nicht gegeben, treten Artefakte an den Rändern deines Signals auf...man nennt das Gibbs-Phänomen.
2) Was für eine Transfer Fct. hast du verwendet (allg. Gleichung/Struktur), bei der du dann die Koeff. geschätzt hast? Für diesen Fall wäre dann ja eine Systemidentifkation notwendig. Schon mal die "ident" Toolbox ausprobiert? Das aufgenommene Signal entspricht dem Ausgang des Systems? Hast du auch das Eingangssignal auf das System?
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| Juffi |
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Verfasst am: 10.04.2012, 02:58
Titel:
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Hallo DSP,
ersteinmal vielen Dank fuer die schnelle Hilfe.
Hier mal noch ein paar Infos zu meinem System.
Ich habe ein Eingangssignal aus dem Workspace, welches ein Beschleunigungssignal ist welches mit 500 Hz aufgezeichnet wurden ist. In Spalte 1 die zeit, in Splate 2 der aktuelle Wert.
Als Transfer function habe ich die ganz normale Transfer Fcn genommen mit der Form 1/(s+1) nach probieren hab ich dann herraus gefunden das 1/(0.23s+1) mir ein Signal liefern welches "smooth" ist und keinerlei grosse Ausschlaege mehr beinhaltet, siehe Dokument im Anhang.
An Filtern habe ich den Discrete Filter 1/(1+0.5z^-1)getestet, jedoch ohne ein brauchbares Signal zu bekommen.
Desweiteren habe ich noch den Discrete FIR Filter (0.5 0.5z^-1)/1 Filter probiert mit dem selben Erfolg.
Den FFT habe ich gerade mal probiert aber da kommen noch Fehlermeldungen, von da her muss ich da noch erstmal einarbeiten...
Mein Problem ist dass ich denke mal eine Funktion meines Eingangssignals brauche...die hab ich aber nicht da es ein Sensor signal ist welces sich kontinuirlich aendert, also nicht wie ein R oder C Glied...denke das es in Simulink bestimmt eine funktion fuer so etwas gibt, kenn ich aber nicht...von da her denke ich wird es auch schwer die Koeffizienten zu bestimmen. Ich weiss halt leider auch nicht was ich genau mit den 9 Hz anfagen soll, natuerlich will ich diesen Bereich nur sichtbar haben aber wie es in Simulink in den Filtern eingesetzt wird????
Vielen Dank fuer die Hilfe
| Beschreibung: |
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| Dateiname: |
Figure 1.doc |
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51.5 KB |
| Heruntergeladen: |
444 mal |
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Verfasst am: 10.04.2012, 10:06
Titel:
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Mit einem Filter 1. Ordnung kommst du hier auch nicht weit, da dessen Dämpfung einfach zu gering ist. Wie kommst du eigentlich auf die 9 Hz, wenn du damit nicht viel anfangen kannst? Hast du die mal das Betragsspektrum im Frequenzbereich deines Signals angesehen? Wenn du davon einen Plot hast, poste den doch mal bitte. Es gibt dafür z.B. das
...Signal importieren und dann unter Spectra auf create und mit der FFT das Betragsspektrum erstellen. Damit kann man das Filter gezielter einstellen.
Ich habe dir hier mal 2 Filter aufgebaut, die jeweils ab 9 Hz dämpfen. Du führst dort einfach dein Signal durch...mehr nicht. Ob sie nun passen, kann ich aus deinen Infos nicht sagen. Evtl. ist die Dämpfung zu gering oder das Einschwingverhalten zu lang. Probier halt mal...
Die Filter wurden mit dem
erstellt. Das solltest du dir sonst mal genauer ansehen.
| Beschreibung: |
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| Dateiname: |
IIR_16_Butterworth.mdl |
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48.52 KB |
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472 mal |
| Beschreibung: |
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Download |
| Dateiname: |
FIR_64_Window_Blackman.mdl |
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91.24 KB |
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441 mal |
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| Juffi |
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Verfasst am: 11.04.2012, 04:40
Titel:
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Hallo DSP,
vielen Dank fuer deine Filter und deine schnelle Antwort und Rueckmeldung. Hab auch den Lowpass filter gefunden und dort auch mal meine Werte eigegeben...bekomme jetzt mein Signal in der gewuenschten Form nur leider mit einer geringen Verzugszeit...mal sehen ob das fuer meine Bewertung eine Rolle spielt oder nicht, ansonsten muesste ich diese Zeit vielleicht mit einem delay verzoegern...
Ich werde mir auf jeden fall einmal das document ansehen!
Vielen Dank fuer deine Hilfe!
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