Фільтрування сигналів є важливим у вбудованій сенсорній обробці даних для видалення шуму та покращення точності даних. Правильний розрахунок параметрів фільтрування забезпечує надійне зчитування датчиків та продуктивність системи. Ця стаття пояснює основні кроки для визначення цих параметрів ефективно.

Розуміння сигналу фільтрування

Фільтрування передбачає модифікацію сигналу для підкреслення бажаних компонентів і пригнічує небажаний шум. Загальні фільтри включають низькопрохідні, високопроходові, смугові проходи, а також стрічково-згортові фільтри. Вибір правого фільтра залежить від характеру даних датчиків і характеристик шуму.

Визначення фільтра відключення фрекцій

Частота відключення визначає граничну кількість, де фільтр починає затінювати сигнал. Для розрахунку цього аналізують діапазон частотних даних датчика для визначення домінантних сигналів і частот шуму. Відключення слід встановити лише за найвищою частотою необхідного сигналу для збереження важливої інформації при зменшенні шуму.

Розрахунок замовлення фільтра та коефіцієнтів

Для формування замовлення фільтра визначає крутість розкочування фільтра. Більші замовлення забезпечують різкий відрізок, але можуть ввести фазове спотворення. Використовуйте стандартні формули або фільтруючі інструменти для складання замовлення та коефіцієнтів на основі бажаних частот відключення та системних обмежень.

Приклад: Низький фільтр Розрахунок

Надаючи дані датчика має швидкість відбору 1000 Гц, а відповідна частота сигналу нижче 50 Гц. Для проектування низькопроходного фільтра, встановлюється частота відключення близько 60 Гц. Використання фільтра Butterworth 4, розрахувати нормалізовану частоту відключення як 60/500 (Никіста частота), яка дорівнює 0.12. Використовуйте інструменти для фільтрування для отримання коефіцієнтів для реалізації.