Цифровая фильтрация

В основу цифровой фильтрации сигнала положены прямое и обратное преобразования Фурье. Цифровой фильтр можно реализовать как при помощи специализированного микропроцессора, так и на любом компьютере. [c.76]

Шумы в сигнале уменьшают при помощи цифровой фильтрации, под которой понимают следующую математическую операцию [181 [c.94]

Число точек, используемое для фильтрации, 2т + 1. Выбор , осуществляемый чаще всего методом наименьших квадратов, позволяет подобрать различные фильтры. Задается порядок многочлена, аппроксимирующего кривую, и методом наименьших квадратов определяются его параметры так, чтобы сумма квадратов разностей между экспериментальными точками и точками полинома была минимальной. Сглаживание производится по 5—10 точкам при помощи кривых второго и третьего порядка. Цифровая фильтрация используется во многих специализированных вычислительных средствах для газовой хроматографии. [c.94]

Появляющиеся иногда на хроматограмме выбросы — острые пики, обусловленные влиянием внешних источников шума, удаляются до общей цифровой фильтрации, поскольку она неэффективно действует на эти выбросы. Одним из возможных решений этой проблемы является обнаружение таких выбросов по их ширине. При этом все пики, ширина которых меньше определенного значения, классифицируются как выбросы. [c.94]

Цифровая фильтрация — это просто преобразование набора входных данных Х в набор выходных данных г/г с помощью линейного соотношения вида [c.47]

Суммирующие и разностные фильтры или их обобщения можно использовать в большей части случаев, когда нужна цифровая фильтрация Однако если при проектировании фильтра требуется особая тщательность, то параметры а,, Рг в (7 3 11) можно подбирать эмпирическим способом, описанным в [12] Сначала задается форма требуемого идеального фильтра Затем параметры 3, подбираются так, чтобы минимизировать некоторую величину, характеризующую качество приближения для нескольких выбранных частот Например, можно было бы минимизировать среднеквадратичную ошибку отклонений фильтра (7 3.11) от идеального фильтра на выбранных частотах Или же можно было бы минимизировать, как это делается при наилучшем чебышевском приближении, наибольшее расхождение между фильтром (7 3 11) и идеальным фильтром. Такие вычисления нетрудно выполнить с помощью вычислительной машины [c.51]

Пример цифровой фильтрации. Этот пример относится к оцениванию спектра отраженного радиолокационного сигнала и опи- [c.52]

Одним из наиболее распространенных методов обработки сигналов является цифровая фильтрация спектральных и других данных. Эту операцию (заменившую предшествовавшую ей аналоговую фильтрацию) сейчас осуществляют большинство современных приборов. Для такой популярности метода цифровой фильтрации есть много причин [c.485]

Прежде, чем обсуждать конкретные методы цифровой фильтрации, рассмотрим их общие задачи. Они состоят в следующем. [c.485]

ЦИФРОВАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ ДЛЯ СОВМЕЩЕННЫХ ДАТЧИКОВ БОЛЬШИХ И МАЛЫХ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ШГН И ДНУ [c.75]

Цифровая фильтрация всех ССИ умножение всех строк на соответствующую фильтрующую функцию. [c.91]

Цифровая фильтрация данных вдоль оси, то есть умножение столбцов иа соответствующие фильтрующие функции. [c.91]

Цифровая фильтрация периодических помех основана на предложенном [c.489]

С.Ф. Маликовым методе наблюдений через четное число полупериодов [149]. Цифровая фильтрация также заметно повышает чувствительность автоматического контроля с катящимися преобразователями. [c.489]

Методы цифровой фильтрации основаны на несовпадении параметров (частоты, фазы, амплитуды) полезного сигнала и [c.144]

Структурная схема на рис. 72 универсальна, так как изменение программы позволяет реализовать любой метод обработки информации ВТП, основанный на анализе амплитудно-фазовых параметров сигналов амплитудный, фазовый, способ проекции. Эта же схема с добавлением программно-управляемых последетекторных фильтров может быть применена и для реализации модуляционного метода. Она может быть использована и для метода высших гармоник с выполнением цифровой фильтрации в центральной микроЭВМ или в специальном вычислителе, работающем по алгоритму быстрого преобразования Фурье и связанного с центральной микроЭВМ. [c.413]

Программное обеспечение подобных приборов включает программы управления работой отдельных блоков и программы обработки данных. К программам управления относятся программы компенсации начального напряжения ВТП, установки частоты и амплитуды тока генератора по электрофизическим параметрам объекта, калибровки по образцам, проверки работоспособности и т.д. К профаммам обработки данных относятся профаммы вычислений по формулам, решения систем линейных и нелинейных алгебраических уравнений, статистической обработки серии измерений, сравнения с допусками, цифровой фильтрации, распознавания сигналов по заданным критериям и т.д. [c.413]

Существуют два основных метода преобразования и обработки сигналов/результатов во время проведения измерений (обработка в реальном режиме времени) или после окончания измерений (послеоперационная обработка данных). В первом случае (например, при цифровой фильтрации) отсутствует необходимость в хранении сигналов внутри прибора. Такой метод обработки может быть реализован с помощью стандартных электрических схем или компьютерных систем. Однако во втором случае требуется сохранение накопленной в процессе измерений информации. Поэтому при осуществлении этого метода обработки данных особенно полезными оказываются компьютеры, в частности микрокомпьютеры. В них могут быть заложены программы различных вариантов обработки данных, выбор между которыми может быть осуществлен нажатием соответствующей кнопки на лицевой панели прибора. Наглядными примерами обработки результатов с помощью компьютера являются методы фурье-преобразования сигналов из временной области в частотную [15, 19] и получения усредненных во времени спектров нестабильных соединений [28]. Другие примеры обработки данных будут приведены в последней главе. [c.100]

Цифровая фильтрация Заострение линии Цифровое сглаживание Суммирование спектров Вычитание спектров [c.370]

Ниже на примере определения площадей пиков и времен удерживания будут обсуждены некоторые проблемы и методы обработки результатов измерений, проводимые преимущественно в реальном масштабе времени предварительная фильтрация, идентификация выбросов, цифровая фильтрация, идентификация пиков, интегрирование и расчет площадей, коррекция нулевой линии. [c.443]

Понятие цифровая фильтрация объединяет в себе определенные операции (преобразования) над рядом численных значений, представляющим собой аналоговый сигнал. Цифровая обработка результатов измерений применяется с целью снижения уровня шумов (сглаживания) или нахождения производных (дифференцирования). Ее воздействие на измеряемые величины соответствует воздействию аналоговых фильтров на аналоговые сигналы. По сравнению с аналоговыми фильтрами цифровые фильтры обладают тем преимуществом, что легко могут быть модифицированы, а также могут использоваться для обработки результатов измерений, перенесенных в запоминающее устройство. Полоса пропускания цифровых фильтров может быть выбрана симметричной, т. е. при этом не вносится какой-либа асимметрии в фильтруемый сигнал. [c.445]

Ввиду шумов и других возможных помех для суждения о превышении определенных пороговых параметров при расчете производных проводят различные статистические и логические проверки. Пороговые значения для производных в существенной мере определяются уровнем шумов, содержащихся в сигнале. Поскольку при построении производных высших порядков (например, при цифровой фильтрации) уровень шумов возрастает, пороговые значения для второй производной (SW2) по величине больше пороговых значений для первой производной (SW1). Пороговые параметры относятся к минимальным значениям высоты, ширины или площади пиков. Применяемые статистические проверки являются проверками повторения, предназначенными для подтверждения какого-то одного единичного результата (например, максимума пика). Путем логических проверок подтверждают последовательность и единство нескольких единичных результатов для одного пика или же группы пиков. Единичный пик, так же как и группа пиков, ограничен с обеих сторон точками нулевой линии BP i. [c.450]

Шумы в сигнале можно уменьшить при помощи цифровой фильтрации, которая, в отличие от аналоговой фильтрации, выполняется при помощи ЭВМ. Под цифровой фильтрацией понимается математическая операция [c.73]

В литературе можно встретить мнение, что использования цифровой фильтрации следует избегать [15], так как применение цифрового фильтра (как и аналогового) приносит с собой некоторые изменения в форме сигнала. Изменяются интенсивности и ширина пиков и сдвигаются положения их максимумов. Кроме того, цифровая фильтрация не дает особого выигрыша в точности определения площади пика, так как при цифровом интегрировании шумы усредняются до нуля [8, 15, 16]. Несмотря на эти возражения цифровая фильтрация широко распространена, так как точное определение параметров пиков (граничные точки, максимумы и т. д.) требует подавления шумов. Цифровая фильтрация используется во многих находящихся в продаже вычислительных системах для хроматографии [17—20]. [c.74]

При записи спектра аналоговый сигнал со спектрометра I изме . ряется цифровым вольтметром 2 и преобразуется в 1б-разрядный код. С помощью устройства сопряжения 3 [2]. код поступает на входные шины мини ЭВМ 4 [31 по сигналу синхронизации. Данные вводятся в область памяти мини ЭВЦ, определяемой подпрограмм мой ввода и хранятся до записи следующего опв1 тра. Обработка спектра заключается в цифровой фильтрации, выделении пиков и определении области интегрирования, в расчетЙ параметров. [c.99]

Поскольку проблема компенсации фона вычитанием или другими способами является критич НОЙ дри всех измерениях с помощью спектрометра с дисперсией по энергии, имеет смысл уделить внимание обзору того, что известно по этому вопросу, а также того, какие способы вычитания фона используются в настоящее время. В общем имеются два подхода к решению этой проблемы. В одном из иих измеряется или рассчитывается функция энергетического раапределения непрерывного излучения, и ее комбинируют затем математически с передаточной характе(ристикой детектора. Полученная в результате функция используется затем для расчета спектра фона, который можно вычитать из экспериментального спект1рального распределения. Этот метод можно называть моделированием фона. В другом подходе обычно не касаются физики генерации и эмиссии рентгеновского излучения и фон рассматривается как нежелательный сигнал, от воздействия которого мож,но избавиться математической фильтрацией или модификацией частотного распределения спектра. Примерами последнего способа являются цифровая фильтрация и фурье-анализ. Этот метод можно назвать фильтрацией фона. Следует напомнить здесь, что реальный рентгеновский спектр состоит из характеристического и непрерывного излучений, интенсивности которых промодулированы эффектами статистики счета. При вычитании фона из спектра любым способом остающиеся интенсивности характер-нстических линий все еще промодулированы обеими неопределенностями. Мы можем вычесть среднюю величину фона, но эффекты, связанные со статистикой счета, исключить невозможно. На практике успешно применяются оба вышеописанных метода вычитания фона. Эти методы будут обсуждаться в следующих двух разделах. [c.106]

Иногда в результате предварительного исследования (например, пробного анализа или визуальной проверки) становится ясно, что спектр очень плохой Под этим подразумевается, что большая часть мопхности сосредоточена в одной или нескольких узких полосах Из-за утечки мощности в боковые лепестки спектральных окон такие пики могут сильно исказить выборочные спектральные оценки в тех местах, где мощность невелика Поэтому для улучшения выборочных оценок на этих частотах может оказаться полезной цифровая фильтрация данных, [c.47]

Предлагается, усовершенствовав профамму, осуществлять выделение сигналов больших (перемещение балансира) и малых (деформация балансира) перемещений, из смешанного сигнала, поступающего от микроволнового датчика, посредством цифровой фильтрации производить обработку динамофамм непосредственно на скважине, минуя процесс сканирования бумажных бланков динамофамм. [c.75]

Хотя в последнее время на спектрофотометрах можно получать производные спектры до 4-й производной втслючительно (вьтше просто не требуется), но все же более точным является численное дифференцирование спектров методом цифровой фильтрации — с использованием ортогональных полиномов [25]. [c.508]

При использовании аналого-цифрового преобразователя (АЦП) сигнал, принимающий в аналоговом представлении непрерывный ряд значений, преобразуется в ряд целочисленных значений. В этом случае определение площади под резонансной линией будет неточным, если на частотной оси отсутствует достаточно число точек для хара ктеристики резонансной линии. Точное измерение концентрации также невозможно в случае, если цифровая фильтрация загрубляет данные о площади под резонансной линией, слишком большой шум или перекрывание с другими сигналами затрудняет процесс интегрирования. Если входной сигнал, поступающий на АЦП, является очень слабым, то существляющая возможность проведения преобразования [c.66]

Входной и выходной сигналы фильтра являются цифровыми, так что в устройстве циркулируют только двоичные коды. Поскольку операция з ножения отсчетов цифрового сигнала на число иногда выполняется неточно за счет округлений или усечений произведений, в общем случае цифровое устройство неточно реализует заданную функцию, и выходной сигнал отличается от точного решения. Следует помнить, что в цифровом фильтре погрешность выходного сигнала не зависит от условий, в которых работает фильтр температуры, влажности и т.п. Кроме того, эта погрешность контролируема - ее можно уменьшить, увеличивая число разрядов, используемых для представления отсчетов цифровых сигналов. Именно этим определяются основные преимущества цифровых фильтров - высокая точность обработки сигналов и стабильность характеристик - по сравнению с аналоговыми и дискретными фильтрами. Строго говоря, цифровые фильтры представляют собой нелинейные устройства, к которым не следовало бы применять методы анализа и синтеза линейных систем. Однако число разрядов в кодах, циркулирующих в цифровых фильтрах, как правило, достаточно велико, чтобы сигналы могли считаться приблизительно дискретными, а фильтры -- линейно дискретными. Достоверность результатов измерений зависит от соотношения сигнал-шум, параметров помех, действующих в канале измерения, разрядности применяемой аппаратуры аналого-цифрового преобразования и качества алгоритмов последующей обработки результатов измерения. В настоящее время основным способом повышения достоверности результатов измерения является построение новых алгоритмов обработки цифровых отсчетов аналогового сигнала (цифровая фильтрация, спектральный анализ, адаптивные и оптимальные методы обработки). [c.144]

Сборщик данных обычно содержит включаемые по желанию оператора каскады аналоговых интефаторов и фильтров верхних и нижних частот, которые можно настраивать согласно требованиям к измерению. В то же время может обеспечиваться и цифровая фильтрация, и интефирование. [c.611]

Несмотря на то что электронные цифровые интеграторы позволяют осуществлять коррекцию нулевой линии в режиме временной задержки, определять предельный уровень при инденти-фикации плеча и выполнять интегрирование фонового пика на хвосте основного пика методом касательной, а также изменять установочные параметры аналоговой и цифровой фильтрации, они все же не обрабатывают корректно сложные хроматограммы и не избавляют от систематической погрешности интегрирования. [c.424]

Для определения органических примесей в водах и воздушной среде и для сигнализации о выбросах опасных веществ в лабораторных производственных и полевых условиях, в том числе на транспортных средствах в составе передвижных лабораторий. Режимы работы обзорный анализ - определение наличия и идентификация компонентов на основе использования масс-спектров индивидуальных веществ, хранящихся в компьютеризированной базе данных анализ на содержание определяемых компонентов количественный анализ смесей известного состава выполнение сервисных функций - цифровая фильтрация масс-спектра от шумов, преобразование аналогового спектра в гистограммный, пополнение базы данных и другие. [c.66]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология