lekcja_8_Filtr FFT

Analiza sygnałów
Filtr FFT
Filtry FFT pozwalają na filtrowanie sygnału przy wykorzystaniu transformacji
Fouriera w celu analizowania składowych częstotliwościowych w pliku danych.
Funkcja Filtr FFT dostarcza sześciu typów filtrów:
 low-pass filter czyli blokujący składowe częstotliwościowe powyżej częstotliwości
odcięcia (cutoff) i przepuszczający jedynie składowe nisko częstotliwościowe
 high-pass filter czyli blokujący składowe częstotliwości leżące poniżej częstotliwości
odcięcia
 Band-pass filter czyli przepuszczający częstotliwości zawarte między dolną a górną
częstotliwością odcięcia
 Band-block czyli usuwający częstotliwości zawarte w wybranym zakresie
 Threshold czyli usuwa częstotliwości dla których amplituda sygnału jest poniżej
ustalonej wartości
 Low-pass parabolic
Zobaczymy jak przeprowadzić filltrowanie low-pass and band-pass przy
wykorzystaniu filtra FFT w Originie
Filtr Low-pass
1.
2.
3.
Otwórz nową książkę roboczą
Wybierz File: Import: Sound (WAV) i importuj plik Message.wav
wykorzystując standardowe ustawienia importu
Podświetl kolumnę A(Y) i wykonaj wykres 2-D
Wprowadzony sygnał jest
sygnałem dźwiękowym i, jak
wiadomo, wysoko
częstotliwościowa część tego
sygnału jest uznawana za hałas i
powinna zostać zablokowana.
Aby zatem wydzielić składniki o
niskiej częstotliwości i móc
przeprowadzać ich dalszą analizę
zastosujemy metodę low-pass
filtra FFT
4.
5.
Przy aktywnym okienku wykresu, wybierz
Analysis: Signal Processing: FFT Filters ,
zostanie przywołane okienko dialogowe fft_filters
Jako typ filtra wybierz Low Pass i włącz panel podglądu (kliknij Auto Preview)
włącza zoom,
wyłącza zoom
i
przeskalowuje
wykres
sygnał w
domenie
czasu
sygnał w
domenie
częstotliwości
częstotliwość odcięcia
Przesuwając tę linię możesz bezpośrednio porównać sygnał
oryginalny z sygnałem filtrowanym (górny panel)
Ustaw czerwona linię jak na rysunku i kliknij OK
Sygnał po filtrowaniu jest
wykreślany w tym samym
okienku co oryginalny sygnał
Wybierz Graph: Speed Mode i
wybierz Off aby sygnał był
wyświetlany z pełną
rozdzielczością
Filtr Band-pass
1.
2.
3.
Otwórz nową książkę roboczą
Wybierz File: Import Single ASCII i importuj plik fftfilter3.dat
Podświetl kolumnę B i wykonaj wykres 2-D
4.
5.
Przy aktywnym okienku wykresu, wybierz
Analysis: Signal Processing: FFT Filters ,
zostanie przywołane okienko dialogowe fft_filters
Włącz panel podglądu (kliknij Auto Preview). W panelu po prawej stronie
pojawi się wykres w dziedzinie częstotliwości
Jak widać sygnał
ma składniki w
obszarze kilku
różnych
częstotliwości .
Wybierzmy
składnik w okolicy
300 Hz.
6.
Ustaw typ filtra Band Pass. W panelu podglądu pojawiają się wtedy dwie
pionowe czerwone linie oznaczające odpowiednio dolną i górną
częstotliwość odcięcia. Można przesuwać każdą z tych linii i w panelu
podglądu obserwować sygnał w domenie czasu otrzymany po
przefiltrowaniu.
Błąd filtrowania można
uważać jako
akceptowalny wtedy,
gdy analizowany pik
amplitudy znajduje się
w obszarze
częstotliwości odcięcia
(nawet jeśli nieco
inaczej wybierzemy
wartości dolnej i górnej
częstotliwości odcięcia).
7.
8.
9.
Wprowadź wartości dolnej i
górnej częstotliwości odcięcia
takie jak na rysunku.
Kliknij OK aby wykonać filtrowanie
Na wykresie pojawią się składniki
odpowiadające częstotliwości
ok. 300 HZ uzyskane
po filtrowaniu.