2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Нахождение гармоник в табличной функции
Сообщение29.04.2019, 16:13 


01/04/19
2
Добрый день, дорогие форумчане, надеюсь на вашу помощь в решении своей "непростой" задачи. В результате эксперимента был получен временной ряд периодической функции. Графический анализ показал наложение гармонических "шумов" на искомую функцию. Задача заключается в нахождении параметров гармоник и в определении исходной "чистой" периодической функции в табличном виде. Таблица данных имеется в excel, при необходимости могу вложить.
Прошу предложить каким методом решить эту задачу, "направить в нужное русло". Когда-то неплохо решал мат задачи курса института, но знания подъутеряны, а как их применить на практике всегда было непонятно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Нахождение гармоник в табличной функции
Сообщение30.04.2019, 07:53 
Аватара пользователя


21/01/09
3924
Дивногорск
Покажите график суммарной фукции.

 Профиль  
                  
 
 Re: Нахождение гармоник в табличной функции
Сообщение30.04.2019, 09:25 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
9874
Москва
"Есть 99 и ещё 7 способов спеть песню племени, и каждый по-своему хорош".
Для выбора наилучшего способа хорошо бы знать о задаче кое-что сверх сказанного.
Периодическая - синусоида (с малыми погрешностями) или сложной формы периодически повторяющаяся? Шумы - синусоиды известной частоты или узкополосный случайный процесс с разными частотами? Есть шумы помимо "гармонических"?
Первое, что приходит в голову - идти путями Древних Титанов века эдак XIX. Сглаживать кривую, скажем, скользящим средним, пока не останется ясно видимая периодическая зависимость, оценить её период (если он неизвестен) по пересечениям нуля и/или по максимумам/минимумам, подогнать периодическую функцию (ну хоть синусоиду оцененного периода), потом посмотреть остатки.
Другой путь - Фурье, и посмотреть на основную гармонику (периодическая функция), кратные ей гармоники (отражающие систематические отклонения этой функции от синусоиды) и пики вне этих гармоник (отражающие помехи).
Цифровая фильтрация может помочь, отсекая помехи. Для этого желательно знать характеристики искомой функции и помех.

 Профиль  
                  
 
 Re: Нахождение гармоник в табличной функции
Сообщение30.04.2019, 17:59 


01/04/19
2
Вкладываю лист эксель: https://yadi.sk/i/CpM1TbP_G9gkiw
Как видно из первого графика, функция имеет сложный повторяющийся вид (хорошо заметны три периода по экстремумам). На втором графике отобразил один период, хорошо заметна синусоида. Её-то я и имел под "гармоническим шумом".
Более подробно опишу ситуацию. Таблица значений - это цифровой сигнал с реального объекта, физический смысл этих значений мне понятен, периоды могу измерить даже "линейкой". Имеем: 1) сложную функцию с известным периодом 2) три синусоиды, тоже с известными одинаковыми периодами, но разными влияниями (в данном случае хорошо видно только одну) 3) естественные шумы, погрешности оцифровки и прочие "мелочи", которыми можно пренебречь.
Так как в первую функцию не "помещается" целое число гармоник, поэтому все точки и экстремумы с новым периодом (оборотом) имеют смещение как по амплитуде, так и по фазе.
Первое, что хочется увидеть - первую "главную" функцию в виде таблицы (графика) без синусоид.
Второе, найти амплитуду гармоник, в том числе для оценки их влияния на суммарный сигнал.
Но как это сделать, подбирая амплитуду и смещение синусоиды в эксель? Какой критерий применить для оценки правильности подбора?
Третье, что хотелось бы, производить измерения не "линейками", а вычислительными методами.
Начал изучать новую для себя дисциплину "цифровая обработка сигналов", но пока это "темный лес".

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 4 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group