Фильтрация шумов

Если отношение сигнал/шум мало, т. е. шум преобладает над полезным сигналом, то при известных статистических характеристиках коэффициентов Х] , х ,. . ., шц решение задачи фильтрации в постановке 2 значительно снижает величину полной ошибки. [c.480]

Параметр ширина используется системой для фильтрации шумов нулевого сигнала, для предотвращения принятия шумового всплеска нулевого сигнала за пик. Ширина задается в секундах, значение параметра выбирается на основе оценки ширины самого узкого пика на хроматограмме в соответствии с рекомендациями инструкции на ту или другую систему. В общем случае система игнорирует сигналы, длительность которых меньше заданной ширины. [c.141]

Одним из преимуществ применения ЭВМ для обработки хроматограмм является возможность фильтрации шумов. Наиболее существенно она помогает при работе с малыми концентрациями исследуемых веществ, вблизи их предела обнаружения. Из всего множества существующих алгоритмов фильтрации шумов мы опишем три наиболее часто используемых фильтра медианный, гауссов и фильтр Савицкого—Голея. При использовании любого из этих фильтров хроматограмма обрабатывается с помощью специального окна с нечетным количеством точек. Результатом фильтрации является новое значение отклика детектора в точке, соответствующей середине окна. [c.405]

Фильтрация шумов по методу Савицкого—Голея состоит в проведении по нечетному числу точек (5 или более) ку- [c.405]

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

Скользящий машинный поиск экстремумов обычно обеспечивается с помощью алгоритмов, основанных на детерминированных методах, в которых для определения характерных точек пика используются одна или две текущие ординаты сигнала. Обнаружение пика производится по значениям отклонения или производной. Алгоритм критичен к шумам в сигнале и требует обязательной фильтрации высокочастотных составляющих. Фильтрация шумов обычно выполняется с помощью линейных фильтров, размер окон которых является функцией времени. Для разделения перекрывающихся пиков некоторыми разработчиками применяется метод наименьших квадратов. [c.79]

Для исключения наводок и шумов использовали специальный фильтр, удаляющий импульсную электромагнитную наводку, и проводили фильтрацию по амплитуде и длительности сигналов. [c.109]

На основе этого комплекса видов умственной работы операторы реализуют слежение за приборами, сигнализаторами и внешней средой прием и передачу информации (командной и осведомительной) вычисление, анализ ситуации, прогнозирование, кодирование, селекцию (фильтрация полезных сигналов от шумов), составление, смену и выполнение заданных программ, хранение информации, манипулирование органами управления и др. [16]. [c.33]

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]

Из равенств (9.83) и (9.92) можно найти отношение максимальных амплитуд второй и первой гармоник фарадеевского тока /2т(0,66)//п,(0) = 5,4иЕ откуда следует, что, например, при Е = 20/и мВ максимум амплитуды второй гармоники в 9 раз меньше первой. Следовательно, при реализации переменнотоковой полярографии второго порядка возникает проблема выделения второй гармоники фарадеевского тока в присутствии шумов и значительно большего переменного тока основной частоты со. В простейшем случае частотная фильтрация может осуществляться с помощью частотно-избирательного усилителя, после которого сигнал второй гармоники подается на обычный амплитудный демодулятор. В таком случае на его выходе получается постоянное напряжение, изменяющееся в соответствии с амплитудой 12т(Лп), т е. в соответствии с модулем 2-й производной. [c.372]

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]

Рис. 12.3-9. Для исходного сигнала (а) уровень шумов (б) значительно выше, чем для сигнала после оконной фильтрации (в, г). Форма использованного фильтра показана на врезке.

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]

Несколько более надежную информацию можно получить из электронных микрофотографий, если анализировать не индивидуальные изображения частиц, а их так называемые усредненные изображения. Это помогает избавиться от статистического шума на фотографиях и выявить действительно общие черты изображений данной частицы. Для такого усреднения подбирают какое-то разумное количество (чем больше, тем лучше) изображений одной и той же проекции частицы и располагают их упорядоченным образом в строго одинаковой ориентации. Усреднение производится с помощью фильтрации на оптическом дифрактометре. Усреднение может быть проведено также цифровыми методами, что дает [c.64]

Для улучшения отношения сигнал/шум РЧ сигнал подвергается фильтрации с помощью аналогового фильтра (как правило, это область так называемых промежуточных частот). Такой фильтр позволяет пропускать только интересующую нас область частот. Так как частотная характеристика для аналогового фильтра не является строго прямоугольной, то сигналы по краям спектра несколько ослаблены. [c.66]

Согласованная фильтрация для получения максимальной чувствительности (отношения сигнал/шум) в одно- и двумерной спектроскопии (см. разд. 4.3 и 6.8). [c.132]

Повышение разрешения, оптимизированное по чувствительности. Повышение разрешения всегда увеличивает высокочастотный шум в результирующем спектре и ухудшает чувствительность. В том случае, когда разрешение повышается больше, чем в 2—3 раза, чувствительность может уменьшиться на порядок [4.2]. Имеется Так называемый принцип исключения, который ограничивает воз- ожность одновременного достижения высокого разрешения и чув-ствительности с помощью линейной фильтрации. Поэтому имеет смысл наложить ограничение на приемлемую потерю чувствительности и оптимизировать разрешение при этом условии [4.2, 4.50]. [c.141]

Отсюда находим максимальную чувствительность (отношение сигнал/шум в единицу времени) при согласованной фильтрации [c.196]

Повышение чувствительности. Для этого отношение сигнал/шум оптимизируется с помощью согласованной фильтрации [6.34—6.38]. [c.396]

Число выборок Мг и интервал / должны быть по возможности максимальными в пределах ограничения / < Т. Если для устранения эффектов наложения на низкочастотную область высокочастотного шума перед аналогово-цифровым преобразованием применяется аналоговая фильтрация сигнала, то скорость выборки по этой переменной не влияет на чувствительность. [c.427]

В методе измерения по одной точке устанавливается длина волны максимума полосы и значения оптической плотности считываются со шкалы ординат. Одним из преимуществ такого способа является электрическая фильтрация с большой постоянной времени и усреднение флюктуаций шума по гораздо более длительному периоду времени, чем это возможно при сканировании. Кроме того, полное время, необходимое для выполнения такого измерения, может быть несколько меньше. Очевидно, усилия, затраченные на эти измерения, оправдывают использование метода только для рутинного анализа. Время от времени нужно записывать спектры образцов, измеряемых этим методом, для того, чтобы обнаружить любые неожиданные изменения в их составе. [c.244]

Экспериментальные спектры дифференцировали и подвергали цифровой фурье-фильтрации для сглаживания высокочастотных шумов, возникающих при дифференцировании. (Отношение сигнал/шум на исходных спектрах 3-сантиметрового диапазона не хуже 500.) Вносимые при -такой математической обработке искажения в форму спектральной линии учитывались исходя из влияния такой же обработки на теоретические спектры. [c.243]

После усиления и преобразования электронное изображение обычно-вновь трансформируется в оптическое, которое регистрируется обычными методами. Возможно, однако, поэлементноАсчитывание электронного изображения и преобразование его в последовательность электрических сигналов. Такая операция осуществляется в передающих телевизионных трубках. Эти сигналы либо непосредственно преобразуются в оптическое изображение приемным телевизионным каналом, либо замораживаются в системах памяти с целью последующего восстановления изображения. При этом изображение можно усиливать, менять контраст, проводить фильтрацию шумов, дифференцировать и интегрировать, строить контуры или линии равной яркости, смещать изображение с нужной скоростью или менять его форму. Все эти методы уже применяются в спектроскопии и несомненно будут все шире использоваться в будущем. [c.191]

Непрерывные измерения молено проводить в режиме одно кратных измерений на аналоговой аппаратуре осциллограф с фотоаппаратом, графическом самопишущем устройстве и т. л Возможность развертывания истинного имиульса из того, кото рый получается в результате фильтрации, довольно ограничен на (разд. 7.6.1). Следовательно, необходима фильтрация с ве совой функцией, которая не шире требуемого разрешения по времени AL Это означает, что широкополосный шум можно эффективно отфильтровать только в случае медленных импульсов. При проведении измерений с незавпсимыми параметрами, иными чем параметры времени, необходимость фильтрации шума налагает ограничение на такой параметр, как скорость сканирования. Так, например если для оптического спектра требуется разрешающая способность по длине волны АХ, а ширина фильтрации устанавливается равной Tf (прямоугольное приближение при исследовании импульсов во временном представлении, разд. 7.3..3), то скорость сканирования по длинам волн гх = = dX/dt не должна превышать АХ/Тр. [c.538]

Под идеальным адсорбером подразумевается реактор, в котором продолжительность равновесной адсорбции значительно меньше средней продолжительности контактирования т. Поэтому можно рассматривать породу как каскад большого числа адсорберов. Сопоставляя кривые затухания фильтрации (см. рис. 96) с кривыми адсорбции по Ван Кревелену (см. рис. 97), замечаем, что первые представляют как бы зеркальное отображение вторых. Возможность такого сопоставления подтверждается работой Е. А. Серпионовой [171], которая, исследуя первую область Ланг-мюровской изотермы, установила, что кривые Шумана, выражаю-ш ие функциональную зависимость отношения концентрации неад-сорбированного вещества при выходе из адсорбера к начальной концентрации адсорбируемого вещества от продолжительности процесса адсорбции, в зависимости от скорости потока и других факторов (например, коэффициента массопереноса), могут представлять семейство кривых экспоненциального и 8-образного вида, плавно переходящих из одного вида в другой. [c.160]

Способность к восприятию информации нет ли подзадач в структуре деятельности человека, которые бы превышали его сенсорные (чувстЕенные) возможности соответствуют ли сигналы порогу и другим условиям их эффективного восприятия в допустимых ли пределах человека предусмотренная точность разли-чеиия схожих сигналов, восприятие световых и звуковых образов, в том числе для случая фильтрации и отбора информации в условиях повышенного шума и других помех придется ли человеку интерпретировать неполные, отрывочные сигналы, при дефиците информации и времени учтены ли рассеянность, прерывность функции внимания, свойственная человеку. [c.84]

Все регуляторы мощности насосов должны иметь демпфирующие устройства. Такие устройства обеспечивают устойчивость процесса автоматического регулирования и фильтрации высокочастотных колебаний давления в напорной гидролинии (шумов). Указанные колебания давления связаны с пульсацией подачи ро-торно-поршневых гидромашин и волновыми процессами в напорной гидролинии. Частоту (Одоа возмущающих колебаний оценивают опытным путем, выделяя из спектра частот первую гармонику. Ориентировочные вначения этой величины совоа 500. .. 2000 рад/с. [c.293]

Чисто случайный процесс называют еще бельш шумом, что объясняется аналогией с белым светом, все компоненты которого имеют одинаковую интенсивность. В действительности белый шум не существует, так как постоянство спектральной плотности означает равномерное и безграничное распределение энергии по частоте, что приводит к бесконечно суммарной энергии. У реальных процессов 5 (о)) снижается с частотой (штриховая линия на рис. 2.18, б), для них сигналы могут быть представлены в виде белого шума в том случае, когда в исследуемом диапазоне частот 5 (<о) сохраняет значение, близкое к постоянному. Формула (2.109) показывает, что у системы первого порядка Л ((в) уменьшается с увеличением частоты со. Вследствие этого, как видно из соотношения (2.159), спектральная плотность на выходе такой системы при наличии на ее входе белого шума будет уменьшаться с частотой. Другими словами, система первого порядка осуществляет фильтрацию помех (шума), носящих случайный характер. [c.68]

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]

Для сравнения вычислим отношеие сигнал/шум в эксперименте при медленном прохождении с согласованной фильтрацией. Если фильтрация производится во временном представлении, то это эквивалентно свертке сигнала 5( ) с функцией согласованной фильтрации [4.2] [c.195]

Рис. б.б.б. Распознавание структур в гомоядерных корреляционных 2М-спектрах. а — нижний треугольник спектр трехспиновой протонной системы АМХ 2,3-днбромпропноновой кислоты, полученный при использовании импульсной последовательности с двухквантовой фильтрацией т/2 - 1 - т/4 - т/4 - (г (разд. 8.3.3) верхний треугольник полученный способом распознавания структур сокращенный спектр 6 — схематически изображенная структура кросс-пнков, характерная для трехспиновых систем темные и светлые кружки означают соответственно положительные н отрицательные сигналы большие кружки соответствуют большим по амплитуде пикам при малых углах вращения РЧ-импульсов в — распознавание структур в зашумленном спектре, полученном суммированием гауссова шума, генерированного компьютером, и экспериментального спектра на рис. а. Все имеющие смысл структуры идентифицированы правильно, и в шуме ие было обнаружено каких-либо случайных структур. (Из работы [6.54].) [c.413]

Одним из недостатков фурье-спектрометрии является потребность в очень точных, а поэтому дорогостоящих деталях интерферометров например, наклон подвижного зеркала в процессе сканирования не должен изменяться больше чем на половину длины волны [34]. Для преобразования интерферограммы необходима также ЭВМ, и трудности с обслуживанием в случае неисправности могут создавать препятствия в работе для спектроскопистов, привыкших к диспергирующим спектрофотометрам. Спектральный интервал, хотя и достаточный, ограничен обычной областью (400 — 3800 см" ), и из-за понижения эффективности светоделителя работа прибора ухудшается (т. е. увеличиваются шумы) вблизи пределов этого интервала. Различные спектральные области требуют различных светоделителей. Интерференционный спектрофотометр всегда сканирует полный спектр, и на каждую длину волны затрачивается одинаковое время в дифракционном спектрофотометре использование замедлителя скорости позволяет сканировать быстрее или пропускать те области спектра, которые не представляют интереса или где поглощение отсутствует. Ложный электрический сигнал или пропущенная точка может оказать заметное влияние на спектр, что проявляется в виде искажения контуров полос или потери разрешения. Если отсутствует необходимая оптическая или электрическая фильтрация [46], то при интегральном преобразовании (свертке) может возникнуть ложное спектральное поглощение (в английской терминологии aliasing или folding ). В монографии Гриффитса [36] имеется хорошее обсуждение ИК-спектроскопии с преобразованием Фурье (см. также [/, 10, И, 14, 75]). [c.44]

Сложномодулированные сигналы используют также при толщинометрии изделий из материалов с большим интегральным затуханием ультразвука. Согласно положениям радиотехники, погрешность определения временного положения эхо-сигнала тем меньше, чем больше энергия этого сигнала и чем выше отношение сигнал/шум. Следовательно, использование высокоэнергетичных сложномодулиро-ванных сигналов с последующей их оптимальной фильтрацией решает проблему толщинометрии толстостенных изделий из ПКМ [375]. [c.546]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология