Цифровые фильтры

Рнс. 8.11. Влияние интегрирующего цифрового фильтра ма спектр, состоящий из гауссова пика и фона с линейным наклоном. [c.117]

Цифровые фильтры. Хотя для описания случайного процесса с помощью его спектра и необходимо предполагать стационарность, на практике предположение стационарности не представляет серьезной проблемы Это происходит из-за того, что спектр отделяет [c.23]

Особенно простой вид цифрового фильтра для устранения низкочастотных компонент представляет собой фильтр первых разностей [c.23]

Из (6 2 15) или (6.2.18) видно, что если есть источник белого шума и подходящий переменный аналоговый (или цифровой) фильтр, то можно получить случайный процесс с любым заданным спектром. В следующем разделе мы приведем некоторые примеры разнообразных спектров, которые можно получить с помощью линейной фильтрации белого шума. [c.275]

В разд 7 3 2 мы отмечали, что пробное оценивание спектра мощности заключается в применении подходящих цифровых фильтров к временному ряду с последующим возведением в квадрат выходных значений этих фильтров Одно из первых применений цифровые фильтры нащли при сглаживании временных рядов Так, например, иногда сглаживают экономические временные ряды, чтобы снизить влияние краткосрочных (высокочастотных) флуктуаций и, таким образом, сделать возможным изучение трендов экономических величин [c.48]

Примеры цифровых фильтров. Сейчас мы определим некоторые простые цифровые фильтры и обсудим их свойства. Для простоты предположим, что в этих примерах интервал дискретизации по времени А равен единице [c.48]

Использование цифровых фильтров. Ниже перечислены некоторые из наиболее важных случаев использования цифровых фильтров [c.51]

Пример Чтобы проиллюстрировать введенные выше понятия, рассмотрим данные, полученные при изучении работы электростанции (рис И 1) Эти данные были профильтрованы с помощью низкочастотного цифрового фильтра [c.248]

Анализ аналогичных данных от этой же самой системы [2] показал, что токи и напряжения почти не несут мощности в диапазоне частот выше 2,5 гц, а изменения частоты на выходе очень малы в диапазоне выше 0,8 гц Поэтому было решено отфильтровать записи токов и напряжения с помощью цифрового фильтра с передаточной функцией [c.269]

Показать преимущества цифровых фильтров перед аналоговыми аппаратными фильтрами. [c.477]

Рассмотреть возможности применения цифровых фильтров, основанных на вычислении вторых производных, в химическом анализе. [c.477]

В основе простейшего цифрового фильтра лежит операция усреднения серия последовательных значений заменяется их средним арифметическим. Как известно из математической статистики (разд. 12.1), среднее характеризуется мепьшим уровнем шумов (стандартным отклонением), чем исходные данные. [c.486]

Возможное решение проблемы состоит в таком выборе ширины диапазона (числа точек) для усреднения, чтобы сигнал усиливался, а шум подавлялся. Эта величина, называемая шириной фильтра, является одной из самых важных его характеристик. Слишком широкий фильтр подавляет структуру данных, слишком узкий — недостаточно эффективно устраняет шумы. Простейший тип цифрового фильтра называется оконным фильтром (или двь-жуш,имся средним). Пример его использования приведен на рис. 12.3-9. После фильтрации (рис. 12.3-9, в) структура данных выражена четче, а уровень шума ниже по сравнению с исходным спектром (ср. рис. 12.3-9,6 и г). На врезке к рис. 12.3-9,в показана конкретная форма цифрового фильтра, использованного в этом примере. В простейшем случае, когда усреднение проводится по п соседним точкам, каждая точка входит в общую сумму с коэффициентом 1/п. Например, при усреднении по 8 точкам каждая точка входит с коэффициентом 1/8. [c.486]

Другим важным свойством цифровых фильтров является возможность использовать их для дифференцирования и интегрирования сигналов. Операции численного дифференцирования и интегрирования хорошо известны в прикладной математике. Для их осуществления следует только надлежащим образом подобрать коэффициенты для отдельных точек. [c.490]

Эта формула соответствует цифровому фильтру с коэффициентами (1/2, О, —1/2). К сожалению, при использовании этого фильтра вследствие эффекта распространения погрешностей шум сильно возрастает. Поэтому обычно дифференцирование совмещают со сглаживанием, используя более широкие фильтры (см. разд. 12.3.4). Так, для вычисления первой производной хорошими (по отсечению шума) характеристиками обладают следующие фильтры [c.490]

В чем достоинства цифровых фильтров, их преимущества перед аналоговыми [c.493]

Каковы основные причины широкого применения цифровых фильтров в аналитической химии [c.493]

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]

Применение цифрового фильтра вызвано спецификой поступающего смешанного сигнала. Соотношения по амплитуде и частоте у разделяемых сигналов очень близки и находятся в пределах 1 10- 1 100, поэтому здесь аналоговый фильтры использовать невозможно. [c.77]

На рис. 3 показана форма сигнала малых перемещений, полученного после выделения цифровым фильтром, работающим на основе алгоритма быстрого преобразования Фурье, из сформированного с.мешанного сигнала при соотношении амплитуд 1 10. [c.78]

На рис. 4 показана форма сигнала малых перемещений, полученного после выделения цифровым фильтром, из сформированного смешанного сигнала при соотношении амплитуд 1 100. [c.78]

На рис. 5 показана форма сигнала малых перемещений, пол> ченного после выделения цифровым фильтром, из сформированного смешанного сигнала, при соотношении амплитуд 1 100 и увеличении времени исследования в два раза. При этом видно, что качество фильтрации полезной части сигнала с увеличением времени исследования улучшилось. [c.78]

Таким образом, можно сделать вывод о возможности использования цифрового фильтра для разделения сигналов, поступающих от совмещенных датчиков больших и малых линейных перемещений, с последующим получением из них относительных динамограмм. [c.78]

Для контроля эхометодом клеевых соединений между стальными или алюминиевыми листами толщиной 0,6. .. 3 мм в узлах автомобилей используют установку с описанными в разд. 4.2 катящимися преобразователями с сухим контактом [403]. Толщина клеевого шва от 0,25 до 5 мм. Информативные эхосигналы от клеевого шва отделяли от многократных отражений в обшивке адаптивными инверсными цифровыми фильтрами. Результаты контроля несколько уступают полученным иммерсионным методом на той же частоте 10 МГц, так как в последнем случае применяли фокусирующий преобразователь. [c.518]

ЦИФРОВЫЕ ФИЛЬТРЫ В ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ [c.143]

Основные функциональные узлы. Как отмечалось выше, цифровой фильтр реализуется либо программным способом на универсальном или специализированном компьютере, либо аппаратурным, либо комбинированным способом. При любом методе реализации цифрового фильтра обязательны следующие два этапа [c.143]

Переключателем Цифровой фильтр 4 задать минимальное значение [1ло1цади пика, которое выводится иа цифровое табло 16 и печатается на бумажной ленте. Если цифровой фильтр выключен, интегратор регистрирует пики от порогового уровня, т. е. от 2 мкВ с. Положения переключателя 1, 2 н 3 соответствуют минимально регистрируемым площадя.м — 10, 100 и 1000 мкВ-с, [c.99]

Другой метод фильтрации, который в настоящее время широко используется, был предложен в [221]. Он был успешно применен в разнообразных системах н использует так называемый интегрирующий цифровой фильтр. Интегрирующий фильтр является простым и элегантным алгоритмом этот факт может быть легко скрыт математическим формализмом, требуемым для его полного описания. Попросту говоря, интегрирующий фильтр представляет собой специальный способ усреднения группы смежных каналов спектра, в котором среднее значение присваивается центральному каналу фильтра и помещается в канал в новом спектре, который мы будем на,зывать фильтрованным спектром. Фильтр перемещается затем на один канал, и получается новое среднее . Процесс повторяется до тех пор, пока не будет пройден весь спектр. Фильтр не изменяет исходный спектр данные из исходного спектра лишь используются для получения нового спектра. Усреднеиие происходит следующим образом. Фильтр (рис. 8.11) делится на 3 части центральная часть, или положительный (+) лепесток, две боко- [c.116]

Поскольку интегрирующий фильтр ведет усреднение по соседним каналам, влияние статистики счета в любом отдельном канале зам.етно уменьшается. Следовательно, кроме подавления фона под спектральными пиками цифровой фильтр также и сглаживает спектр. Отметим, что на р с. 8.11 интегрирующий фильтр преобразует фон с наклоном в ровный фон. [c.118]

В заключение отметим, что воздействие интегрирующего цифрового фильтра, проходящего по спектру рентгеновского излучения, зарегистрированного 51(Ь )-спект1рометрО М, проявляется в оильно-м подавлении фона и статистического разброса и в заметном изменении ( рмы спектральных пиков. Результирующий спектр сильно похож на сглаженную вторую производную однако это искажение не оказывает каких-либо существенных отрицательных статистических или математических воздействий. Явными достоинствами метода являются его простота п тот факт, что не требуется явной модели для епрерыв ного излучения. Однако, поскольку непрерывное излучение подавляется, информация, которую оно несет (т. е. средний атомный номер, массовая толщина и т. п.), становится недоступной. [c.118]

В данном описании рассчитанный спектр строится из простых гауссовых кривых. Можно было бы использовать и другие-функции, например слегка модифицированную гауссову кривую, для учета небольших отклонений от истинно гауссовой формы низкоэнер гетической стороны наблюдаемых рентгеновских пиков (описано в следующем разделе). Для построения рассчитанного спектра можно было бы использовать справочные (из-мер-анные на образцах) спектры, а не функции. Наконец, как измеренные, так и рассчитанные спектры можно было бы использовать после проведения цифровой филы рации. Основна г цель в црименении цифрового фильтра заключается в том, чтобы избавиться от среднего фона. При применении цифрового фильтра к спектру форма рентгеновских тиков изменяется от- [c.125]

Выходной переменной была частота турбогенератора Р, а входными переменными служили синфазный ток 1а и сдвинутый по фазе 1(1 Поскольку цифровой фильтр устраняет большую часть мощности на астотах выше / = 0,04 гц, мы оставили в профильтрованном ряде лишь каждый двадцатый отсчет В результате осталось 41 значение [c.248]

Гауссов пик задан в дискретном виде (по 12 точек на интервал, равный стандартному отклонению). Его необходимо сгладить. Выберите оптимальную ширину цифрового фильтра. Учтите, что для гауссиана ширина на половине высоты равна 2,35 стандартным отклонениям. [c.493]

Цифровой фильтр представляет собой устройство обработки сигналов, преобразующее одну последовательность чисел (входную) в другую (называемую выходной). Цифровой фильтр может быть реализован либо как компьютерная программа, либо аппаратно в виде схемы, со- [c.143]

В любой системе, работающей с цифровыми сигналами, конечность числа уровней квантования приводит к появлению ошибок. Следовательно, при проектировании цифрового фильтра необходимо как можно раньше определить число разрядов или уровней квантования, необходимых для представления сигнала. Выбирая достаточно большое число разрядов, можно увеличить точность представления сигнала, однако это приводит к удорожанию фильтра. Очевидно, должен бьггь найден компромисс между точностью и стоимостью. [c.143]

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]

Существует большое число различных типов фильтров, применяемых в вибродиагностической аппаратуре активные аналоговые фильтры, множительные избирательные устройства, цифровые фильтры, механические и т.д. В последнее время применение находят цифровые фильтры на основе сигнальных процессоров и ЭВМ. [c.608]

Большое поле исследовательской деятельности представляют цифровые фильтры (в частности, в НАСА, США, предложен полученный полуэмпирическим с1юсоб<ж1 фильтр размером 7x7, который подавляет неоднородности тержкмрамм, обусловленные изменением оптических свойств и мощности нагрева). [c.170]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология