Определение фаз гармоник сигнала

Ответить
virfis
Сообщения: 3
Зарегистрирован: 30 июн 2017, 14:22

Определение фаз гармоник сигнала

Сообщение virfis » 30 июн 2017, 14:38

Есть сигнал - синусоида 45-55 Гц с гармониками до 40-й. Сигнал дискретизируется с частотой 8000 Гц.
Берется выборка 2048 отсчетов, накладывает окно Блекмена-Наттала и применяется БПФ.
После применения БПФ с определением амплитуд гармоник нет проблем. А вот с фазами никак не получается.
Пробовал вычислять arctan(im/re) в ближайших бинах к частоте гармоники - ничего похожего. Применял линейную интерполяцию между соседними к частоте гармоники бинами - тоже не особо помогло.
Подскажите пожалуйста как правильно и точно определить фазы всех гармоник?

Аватара пользователя
Бахурин Сергей
Администратор
Сообщения: 862
Зарегистрирован: 05 окт 2010, 19:55
Контактная информация:

Re: Определение фаз гармоник сигнала

Сообщение Бахурин Сергей » 01 июл 2017, 00:26

Это возможно если гармоники точно попадают на бины ДПФ. Иначе проблематично я думаю.

virfis
Сообщения: 3
Зарегистрирован: 30 июн 2017, 14:22

Re: Определение фаз гармоник сигнала

Сообщение virfis » 03 июл 2017, 09:48

В том то и беда что в реальности гармоники никогда не попадут точно на бины. Частота сети гуляет немного. Я тестировал на сгенерированном сигнале. И если изменить основную частоту даже на 0.01 Гц то уже есть сильные искажения.
Тем не менее есть куча приборов которые достаточно точно определяют фазы гармоник реального сигнала, выданного с калибратора. Значит какой-то метод есть, возможно это не БПФ. Собственно поэтому и спрашиваю.

Аватара пользователя
Бахурин Сергей
Администратор
Сообщения: 862
Зарегистрирован: 05 окт 2010, 19:55
Контактная информация:

Re: Определение фаз гармоник сигнала

Сообщение Бахурин Сергей » 03 июл 2017, 10:49

Конечно есть. Это так называемые параметрические методы оценки. Посмотрите метод Писаренко и методы MUSIC. Там немного иной подход в отличии от бпф.

virfis
Сообщения: 3
Зарегистрирован: 30 июн 2017, 14:22

Re: Определение фаз гармоник сигнала

Сообщение virfis » 03 июл 2017, 12:43

Спасибо. А есть какие-нибудь реальные примеры для лучшего понимания? Почитал теорию и понял что математической подготовки не хватает чтобы перевести теорию в реальную программу для микропроцессора.
Пока что буду пытаться вникнуть в суть.

abraziv
Сообщения: 48
Зарегистрирован: 08 апр 2015, 15:16

Re: Определение фаз гармоник сигнала

Сообщение abraziv » 18 авг 2017, 17:22

Чтобы точно определить фазу нужно брать ДПФ в исходном виде, а не БПФ.

Аватара пользователя
Бахурин Сергей
Администратор
Сообщения: 862
Зарегистрирован: 05 окт 2010, 19:55
Контактная информация:

Re: Определение фаз гармоник сигнала

Сообщение Бахурин Сергей » 18 авг 2017, 23:11

abraziv писал(а):
18 авг 2017, 17:22
Чтобы точно определить фазу нужно брать ДПФ в исходном виде, а не БПФ.
БПФ это и есть ДПФ, только эффективно реализовано программно.

abraziv
Сообщения: 48
Зарегистрирован: 08 апр 2015, 15:16

Re: Определение фаз гармоник сигнала

Сообщение abraziv » 19 авг 2017, 03:01

Так ДПФ позволяет вычислить любое значение частоты, в отличие от БПФ.
Снимок.JPG
Снимок.JPG (9.39 КБ) 3589 просмотров
Спектр дискретного сигнала не дискретный (если сигнал не периодический), он только периодический!!!

Аватара пользователя
Бахурин Сергей
Администратор
Сообщения: 862
Зарегистрирован: 05 окт 2010, 19:55
Контактная информация:

Re: Определение фаз гармоник сигнала

Сообщение Бахурин Сергей » 19 авг 2017, 08:37

То о чем вы говорите это дискретно-временное преобразование Фурье (двпф) или DTFT.

abraziv
Сообщения: 48
Зарегистрирован: 08 апр 2015, 15:16

Re: Определение фаз гармоник сигнала

Сообщение abraziv » 19 авг 2017, 12:10

Хм. Ну да, время дискретное, а частота непрерывная. Короче можно определить, как я сказал, нужно подумать только над оптимизацией.

Ответить

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 3 гостя