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[滤波] 同频率信号滤波的问题

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发表于 2007-10-17 11:43 | 显示全部楼层 |阅读模式

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小子我有一个振动发生器,产生50Hz的振动信号。这个振动信号作用到一个小球上,让这个小球在一个一个台面上摩擦。摩擦力由力传感器测出。理论上这个摩擦力应该是个50HZ的方波信号。现在的问题是,振动发生器也固定在台面上,因此台面受振动发生器反作用,产生一个50hz的正弦波,这个信号也被叠加到摩擦力信号里。

我想问的是,同样是50HZ的正弦波和50HZ的方波叠加到一起,如何把正弦波隔离掉只留下50hz的方波?他们之间的相位差不确定。

[ 本帖最后由 zhangnan3509 于 2007-10-17 12:06 编辑 ]
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 楼主| 发表于 2007-10-17 11:43 | 显示全部楼层

很着急!

希望大家帮忙看看!
发表于 2007-10-17 11:57 | 显示全部楼层
可以根据100hz处的谐波分量推算方波的相位和幅值

[ 本帖最后由 zhlong 于 2007-10-17 12:44 编辑 ]
 楼主| 发表于 2007-10-18 10:01 | 显示全部楼层

to vibration Master

to vibration Master:可是,我那个方波不是标准的方波信号,类似于梯形波,也就是波形顶端是个斜面。如果采用计算机采样,我如何把100hz的谐波取出呢?
发表于 2007-10-18 10:59 | 显示全部楼层
只要你那个正弦波是标准的正弦波就可以用高次谐波的信息。找一下梯形波的傅立叶级数展开式,找到高次谐波参数与基波之间的关系(有影响参数肯定有斜面的坡度,占空比等,这些当然你需要事先知道)。

对采集的信号(最好整周期采样),做FFT,在谱图上第二个明显谱峰的地方就应该是二次谐波。 如果你的正弦是标准的,那么这个谱峰就是梯形波参数相关。 根据它能推出参数来。

我不记得有直接公式,需要你自己弄。 弄好了之后,也许写一篇小文章没问题。

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 楼主| 发表于 2007-10-19 09:09 | 显示全部楼层
to VibrationMaster:谢谢Master。确实同频率的信号滤波,我还第一次遇到。而且还是真实使用中的压电型力传感器产生的,因此毛刺干扰都很多。查过很多资料,万方的数据库中,也没有相关的资料供借鉴。幸好你给我提供了一个思路。我会去试试,不明白再求教。
 楼主| 发表于 2007-10-19 13:09 | 显示全部楼层
我是以5k采样率对一个波形采集,也就是间隔0.2ms保存一个数值。最后得到50个数值的这样一组数据,我想用matlab得到这个数组的频率,幅值曲线。请问如何编程?
data.txt中的一列数据是:431  827  591  474 ......
matlab程序我是这么写的:a=load('c:\data.txt');
                                   y=abs( fft(a) )
                                   plot(y)
这个时候出来一个曲线,我不知道x轴表示什么意思?怎么才能让x轴是hz单位?
发表于 2007-10-19 15:40 | 显示全部楼层
直接画图是数据序列号,第一个点对于0频率,以后的增量是1/采样长度。
 楼主| 发表于 2007-10-22 09:50 | 显示全部楼层

这是方波谱图

方波谱图

方波谱图
 楼主| 发表于 2007-10-22 09:50 | 显示全部楼层

这是锯齿波谱图

锯齿波谱图

锯齿波谱图
 楼主| 发表于 2007-10-22 09:51 | 显示全部楼层

真实时域曲线

这个是我采集来的真实曲线。

时域曲线

时域曲线
 楼主| 发表于 2007-10-22 09:52 | 显示全部楼层

这个是我对真实时域曲线做的谱图

这个是我对真实时域曲线做的谱图

真实曲线谱图

真实曲线谱图
 楼主| 发表于 2007-10-22 09:57 | 显示全部楼层

这个是我们想要的理想曲线(时域)

这个是我们想要的理想曲线(时域

理想曲线时域图

理想曲线时域图
 楼主| 发表于 2007-10-22 09:59 | 显示全部楼层

这个是对时域曲线作的频谱图

这个是对时域曲线作的频谱图

理想曲线的频谱图

理想曲线的频谱图
 楼主| 发表于 2007-10-22 10:35 | 显示全部楼层

我们使用的试验机

情况在图上基本已经注明了:激振器产生一个50hz的正弦波,推动一个金属小球,在一个“派”型支架上摩擦。派型支架,把摩擦力传递到PCB传感器上。
我们的摩擦力曲线是由PCB力传感器测量出的。根据我们的理论分析,摩擦力应该是50hz的,有一个小尖的,梯形波。
但是实际过程中,激振器会对底座有反作用力,产生一个50hz的正弦振动。这个振动也会被PCB传感器测出。这个正弦波是我们不想要的。
使得实际测量的波形类似一个锯齿波。

对真实波形做FFT,发现频谱图中100HZ的分量很高。我弄不懂,一个50HZ的振动系统里,怎么会冒出这么多的100hz的波形的?
对方波做FFT,发现方波中根本不含100HZ分量。都是50,150,250等50的奇数倍频率分量。
而干扰振动信号应该是50hz正弦波。

我想问的是:
1.这100hz信号可能是怎么产生的?如何滤掉。
2.如何把50hz的底座的正弦振动滤掉一部分?但是摩擦力波形里50hz分量需要保留。

我们的使用试验机

我们的使用试验机
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