Sinussignal filtern und aufbereiten

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begin quoting, Sascha Berkenkamp schrieb:

Ich denke, nicht. Das übliche und sinnvolle Vorgehen ist, das vorliegende Signal zum einen zu quadrieren (Q1) und zum anderen zu integrieren und anschließend zu quadrieren (Q2) und dann die Summe Q1+c*Q2 mit einer passenden Gewichtung c zu bilden, dann kommt nämlich die Summe aus der mittleren Signalamplitude als Gleichspannungssignal plus überlagerter Einhüllender raus. (Steht irgendwo auch als elektronisches Meßprinzip im Tietze/Schenck beschrieben - das Integrieren hat den Sinn, rauschärmer als durch Differenzieren eine

Warum? Ist was fürs Leben, braucht man immer wieder.

Hey, Du solltest ein bißchen was von der z-Transformation und der bilinearen Abbildung und entsprechenden Übertragungen von Entwürfen im Frequenzbereich auf den z-Bereich wissen und FIR- und IIR-Filterstrukturen analysieren und synthetisieren können.

Falsche Frage. Lern, wie Filter funktionieren: die machen das dann von ganz alleine. Aber es ist ohnehin kein zweckmäßiger Ansatz.

Das wäre sicher nicht falsch.

Gruß aus Bremen Ralf

Wenn Du ein mittelwertfreies Signal tiefpassfilterst, dann erhaeltst Du...? - Eben. Nix. Null. Zero.

Wenn die Verhaeltnisse ungefaehr so sind wie bei Deinem Plot, wuerde ich eine direkte Approximation versuchen. Um so mehr, wenn Du die Frequenz des Traegers genau kennst (wovon ich ausgehe).

Hmm. Prinzipiell muesste auch Korrelation und Synchron- gleichrichtung gehen (numerisch natuerlich). Uebersehe ich aber nicht - bin da mathematisch nicht fit genug.

Tiefpassfiltern, um Rauschen zu reduzieren (aber NICHT, um das Signal zu verformen!). U.U. geht auch Mittelung mehrerer Messungen.

1. Versuchen, ohne Filtern auszukommen.
2. Wenn Filtern, dann vernuenftig. (Passend scheinen mir FIR- Filter [=gleitendes gewichtetes Mittel]; die haben nette Eigenschaften und sind nicht uebermaeszig schwer zu entwerfen). Rechenleistung sollte kein Problem sein, da wohl keine Echtzeit- forderung besteht.

Grusz, Rainer

Ich würd mir erst einmal überlegen, was ich mit "Einhüllende" überhaupt meine. Kommt es auf die Peak-Werte, die Amplitude oder die Leistung an? In den ersten beiden Fällen würde man einen idealen Gleichrichter (Absolutwertbildung) vorschalten, im letzteren eine Quadrierung (siehe Ralf). Bei den Peak-Werten müsste man dann mit Peakdetektoren für jede (halb-)Welle arbeiten. _Danach_ kommt dann erst die Filterung oder Interpolation.

Ist aber bekannt, wie das Signal zustande kommt, kämen auch Fit-Verfahren in Frage.

In der Wälzlagerdiagnostik wird das entweder gleich mit Hardware gemacht (AM-Demodulator) oder halt mit Software. Ich war mal sehr überrascht, wie gut die Hüllkurve bereits durch primitives Quadrieren der einzelnen Samples dargestellt werden kann. Korrekterweise nimmt man aber hier die Hilbert-Transformation.

Viele Grüße Steffen

Hallo,

Rainer Ziegenbein schrieb:

leider nicht. Das Signal von meinem Plot ist ein ideales Signal. Ich werde in der Realitaet wahrscheinlich ein stark verrauschtes Signal auf einen Lock-In Verstaerker geben dort filtern und dann immernoch ein verrauschtes Signal bekommen. Da das ganze ein Projekt ist weiss ich noch nicht was mich genau an meinem Eingang erwartet. Die Frequenz wird hoechst wahrscheinlich nicht konstant sein, da mit einem Schrittmotor ein Interferometerspiegel verfahren wird. Aus diversen vorherigen Projekten kann man mit grosser Wahrscheinlichkeit sagen, dass der Schrittmotor nicht gleichmaessig faehrt. Das Signal, was ich verarbeite und in meinem Plot durch ein Idealsignal dargestellt ist bekomme ich von einer Kamera. Bekannt ist, dass es theoretisch so aussehen muesste wie in meinem Plot. Praktisch sieht es dann ganz anders aus. Aus diesem Grunde denke ich auch, dass eine Approximation nicht erfolgreich sein wird. Zumal ich sehr sehr viele Messwerte reinbekomme und es deswegen nicht mehr moeglich sein wird die Paramater per Hand ein wenig zu korrigieren, damit der Fit passt.

Das ist nicht erforderlich. Allerdings sollten die Berechnungen auch nicht tagelang laufen.

Sascha

Rolf_B schrieb:

Es kommt eigentlich nicht auf die Einhuellende an. Ich benoetige den Schwerpunkt meiner Einhuellenden. Wenn ich aus dem Plot lese dann wuerde ich sagen, dass es dafuer reicht den Maximalpeak herauszusuchen. Jedoch wie in meinem anderen Posting geschrieben wird das Signal vermutlich noch verrauscht sein.

Sascha

Steffen Buehler schrieb:

Danke, ich denke das war das Stichwort. Bin zwar momentan noch am lesen was die Hilbert-Transformation genau ist und ob das ganze auch bei periodischen, verrauschten Signalen einigermassen zuverlaessig funktioniert. Jedoch mein erster Versuch mit der eingebauten _Hilbert_ Funktion in Octave-Forge eine gute Einhuellende zu erzeugen war sehr erfolgreich. Jetzt heisst es eigentlich noch die Transformation zu verstehen und fuer periodische Signale richtig anzuwenden.

Sascha

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begin quoting, Sascha Berkenkamp schrieb:

Gruß aus Bremen Ralf