Bộ lọc tín hiệu là thiết yếu trong xử lý dữ liệu nhạy nhúng để gỡ bỏ nhiễu và tăng độ chính xác dữ liệu. Tính toán đúng các tham số lọc đảm bảo hiệu suất đọc và hiệu suất hệ thống đáng tin cậy. Bài này giải thích các bước then chốt để xác định các tham số này một cách hiệu quả.

Nhận thông tin lọc

Bộ lọc bao gồm sửa đổi một tín hiệu để nhấn mạnh các thành phần và giảm nhiễu không mong muốn. Bộ lọc thường bao gồm các cấp thấp, cấp cao, bộ lọc băng thông và dừng lại ban đầu. Việc chọn bộ lọc đúng tùy thuộc vào bản chất của dữ liệu nhạy và tính năng nhiễu.

Bộ lọc phân cách nhất định cắt giảm các ký tự

Tần số cắt giảm định nghĩa ranh giới nơi bộ lọc bắt đầu giảm cường độ tín hiệu. Để tính toán, hãy phân tích tần số tần số của dữ liệu nhạy để xác định tần số tín hiệu và nhiễu chiếm ưu thế. Việc cắt giảm nên được đặt ngay trên tần số cao nhất của tín hiệu cần thiết để bảo tồn thông tin quan trọng trong khi giảm nhiễu.

Tính Thứ tự Bộ lọc và hiệu quả

Thứ tự lọc quyết định độ dốc của cuộn lọc. Các thứ tự cao cấp cung cấp độ cắt sắc hơn mà có thể gây ra sự méo mó giai đoạn. Dùng công cụ thiết kế bộ lọc chuẩn hoặc công cụ bộ lọc để tính toán thứ tự và hệ số dựa trên tần số cắt giảm và hạn chế hệ thống đã mong muốn.

Ví dụ: Tính toán lọc thấp

Giả sử dữ liệu cảm biến có tỷ lệ lấy mẫu 1000 Hz, và tần số tín hiệu liên quan dưới 50 Hz. Để thiết kế một bộ lọc nhập thấp, hãy đặt tần số cắt giảm vào khoảng 60 Hz. Dùng bộ lọc Butterworth thứ tự thứ tự 4, tính toán tần số cắt giảm thường là 60/500 (Nyquist), bằng 1. 2. Dùng công cụ thiết kế bộ lọc để tìm hệ số để thực hiện.