Выделение частоты с помощью интегратора

[Евгений Машеров]

Mihaylo в сообщении #1045671 писал(а):

Предлагаю чисто инженерное решение:
1) Выполняем БПФ на известной частоте. При необходимости можно проводить БПФ нескольких близких частот.
2) В каждый период вычислений рассчитываем среднее значение амплитуд и среднеквадратичное отклонение амплитуд за прошедший период $T$, где $T$ должно быть не более длительности регистрируемого полезного сигнала.
3) Прибор выдает тревожное сообщение, если среднее значение амплитуд большое (больше $A_0$), а их среднеквадратичное отклонение мало (меньше $\Delta A$). Среднее значение соответствует мощности полезного сигнала, а среднеквадратичное отклонение - стабильности формы этого сигнала.

Без всякого интегратора.

Это не то, чтобы не работает. Просто в ряде случаев (боюсь, и в Вашем) это нецелесообразно. БПФ "на данной частоте" не бывает, всегда получаем оценки по всей гребёнке частот. Вот использовать можем немногие из них, соответствующие интересующей. Если у Вас настолько большой запас по вычислительной мощности, что Вы можете себе позволить вместо десятка умножений-сложений в обычном фильтре использовать десятки тысяч - то, разумеется, можно и через БПФ считать. Засунув "интегратор" внутрь алгоритма БПФ, а "выпрямитель" в расчёт спектра мощности по преобразованию Фурье.
Вторая часть Вашего алгоритма, сравнение текущего значения мощности на интересующей Вас частоте с предыдущим с учётом СКО этого значения, также может применяться и с БПФ, и с фильтрами, и с синхронным накоплением, и с когерентной демодуляцией. Ценой того, что у Вас появляется некоторое время, потребное на адаптацию алгоритма, Вы избавляетесь от назначения порогового значения своей волей, исходя из технических соображений. Иногда это оправдано, иногда нет.

[oleg777]

Я извиняюсь, позвольте вмешаться еще с таким вопросом.

Схема: сигнал+шум => узкополосный фильтр => БПФ.

В некоторых случаях, понимаешь, возникают кратные гармоники.

Вопрос: как подбирают узкополосный фильтр, заточенный на отсечку кратных гармоник?

Просьба не предлагать отсечку кратных гармоник на этапе построения БПФ - это мы умеем.

P.S Насчет коммерческой тайны - я бы ее выдал, правда, но чтобы выдать, надо хорошо описать, а для этого нужно время. Не люблю писать нечисто :). Выдам, конечно, когда получится красиво...

[Klark]

"...Информация о биениях вала..." поступает на первичный преобразователь, вероятно. Может быть, нужно начать с датчика? Что за датчик применяется?

[Mihaylo]

oleg777 писал(а):

Вопрос: как подбирают узкополосный фильтр, заточенный на отсечку кратных гармоник?

Начнем с того, что фильтр характеризуется частотой среза - это частота, при которой фильтр как усилитель перестает усиливать, коэффициент усиления на этой частоте равен 1. Выше частоты среза гармоники ослабевают, ниже частоты среза - усиливаются.
Соответственно частота среза фильтра должна оказаться между основной гармоникой $\omega_0$ и второй $2\omega_0$. $\omega_0 < \omega_f < 2\omega_0$

[oleg777]

Klark в сообщении #1046692 писал(а):

"...Информация о биениях вала..." поступает на первичный преобразователь, вероятно. Может быть, нужно начать с датчика? Что за датчик применяется?

Да нет, с датчиком все в порядке. Зашумление происходит из-за того, что датчик расположен далеко от источника шума.

Уточняю про "коммерческую тайну": конкретные данные, тип датчика и т.п. прислать не могу. Пришлю со временем описание своего фильтра, когда получится красиво про него написать :)

-- Пт авг 21, 2015 10:19:44 --

Mihaylo в сообщении #1046693 писал(а):

oleg777 писал(а):

Вопрос: как подбирают узкополосный фильтр, заточенный на отсечку кратных гармоник?

Начнем с того, что фильтр характеризуется частотой среза - это частота, при которой фильтр как усилитель перестает усиливать, коэффициент усиления на этой частоте равен 1. Выше частоты среза гармоники ослабевают, ниже частоты среза - усиливаются.
Соответственно частота среза фильтра должна оказаться между основной гармоникой $\omega_0$ и второй $2\omega_0$. $\omega_0 < \omega_f < 2\omega_0$

А как насчет удаления тех кратных гармоник, которые ниже основной?

[levtsn]

для этого фвч вестимо

[Евгений Машеров]

Полосовой фильтр с центром, соответствующим ожидаемой частоте искомого сигнала, и шириной, равной возможным границам её изменения. Скорее всего, ширина будет такова, что и высшие гармоники, и субгармоники будут отсечены.

[Klark]

oleg777 в сообщении #1046713 писал(а):

Да нет, с датчиком все в порядке. Зашумление происходит из-за того, что датчик расположен далеко от источника шума.
Уточняю про "коммерческую тайну": конкретные данные, тип датчика и т.п. прислать не могу. Пришлю со временем описание своего фильтра, когда получится красиво про него написать :)

Нет необходимости рассказывать про тип датчика.
Для осмысленного продолжения диалога нужно:
Чувствительность первичного преобразователя мВ на смещение в мкм в полосе частот от и до Герц;
Внутреннее сопротивление первичного преобразователя и его эквивалентная схема;
Схема соединений датчика с усилителем.
Перечисленное никак не связано с маркой датчика и типом усилителя. Это стандартная методика расчёта входных цепей измерительных преобразователей.
В противном случае, без анализа входной схемы усилителя, ТС предлагает искать чёрную кошку в тёмной комнате и при этом не показывает место расположения этой комнаты.
"...Да нет, с датчиком все в порядке. Зашумление происходит из-за того, что датчик расположен далеко от источника шума..." - что-то с логикой не стыкуется...

[oleg777]

Пардон, я оговорился, конечно, датчик далеко от сигнала, а не от шума.

К схеме подключения у меня доступа нет, вижу только цифру.