Tutkija ja insinöörit Opas digitaaliseen signaalinkäsittelyyn Steven W. Smith, Ph. D. Kuten nimestä käy ilmi, liikkuva keskimääräinen suodatin toimii keskimäärin laskemalla useita pisteitä tulosignaalista tuottaakseen kunkin lähtösignaalin pisteen. Yhtälö muodossa tämä on kirjoitettu: missä on tulosignaali, on lähtösignaali ja M on keskimääräisten pisteiden määrä. Esimerkiksi 5 pisteen liukuvan keskiarvosuodattimen ulostulosignaalin pisteen 80 annetaan: Vaihtoehtona tulosignaalin pisteiden ryhmä voidaan valita symmetrisesti lähtöpaikan ympärillä: Tämä vastaa summauksen muuttamista Eq: ssä . 15-1 alkaen: j 0 - M -1, j: hen - (M -1) 2 - (M -1) 2. Esimerkiksi 10 pisteen liikkuva keskimääräinen suodatin, indeksi, j. voi toimia välillä 0-11 (yhden puolen keskiarvo) tai -5-5 (symmetrinen keskiarvo). Symmetrinen keskiarvo vaatii, että M on pariton määrä. Ohjelmointi on hieman helpompaa vain yhden puolen pisteiden kanssa, mutta tämä aiheuttaa suhteellisen siirtymisen tulo - ja lähtösignaalien välillä. Sinun tulisi tunnistaa, että liikkuva keskimääräinen suodatin on konvoluutio käyttämällä hyvin yksinkertaista suodatusydintä. Esimerkiksi 5-pistesuodattimella on suodatinydin: 82300, 0, 15, 15, 15, 15, 15, 0, 08230. Eli liikkuvan keskiarvosuodatin on tulosignaalin konvoluutio suorakulmaisella pulssilla, jolla on yksi alue. Taulukko 15-1 esittää ohjelman, joka toteuttaa liikkuvan keskimääräisen suodattimen. Suoran keskimääräisen suodattimen taajuusvaste LTI-järjestelmän taajuusvaste on impulssivasteen DTFT, L-mallin liukuvan keskiarvon impulssivaste. keskimääräinen suodin on FIR, taajuusvaste pienenee äärelliseen summaan. Voimme käyttää erittäin hyödyllistä identiteettiä kirjoittaa taajuusvaste, koska me olemme antaneet ae minus jomega. N 0 ja M L miinus 1. Voimme olla kiinnostuneita tämän toiminnon suuruudesta sen määrittämiseksi, mitkä taajuudet kulkevat suodattimen läpi heikosti ja heikentävät. Alla on tämän toiminnon suuruusluokka L 4 (punainen), 8 (vihreä) ja 16 (sininen). Vaaka-akseli vaihtelee nollasta pi-radiaaniin näytteestä. Huomaa, että kaikissa kolmessa tapauksessa taajuusvaste on alipäästöominaisuus. Tulolähteessä oleva vakiokomponentti (nolla taajuus) kulkee suodattimen läpi heikentämättä. Tietyt korkeammat taajuudet, kuten pi 2, poistetaan kokonaan suodattimesta. Kuitenkin, jos tarkoituksena oli suunnitella alipäästösuodatin, niin emme ole tehneet kovin hyvin. Jotkut korkeammista taajuuksista heikennetään vain kertoimella noin 110 (16 pisteen liukuva keskiarvo) tai 13 (neljän pisteen liukuva keskiarvo). Voimme tehdä paljon paremmin. Yllä oleva tontti luotiin seuraavalla Matlab-koodilla: omega 0: pi400: pi H4 (14) (1-exp (-iomega4)) (1-exp (-iomega)) H8 (18) (1-exp (-iomega)) (1-exp (-iomega)) H16 (116) (1-exp (-iomega16) H16)) akseli (0, pi, 0, 1) Tekijänoikeusmääräys 2000- - Kalifornian yliopisto, BerkeleyMuutosten keskiarvot R: llä Tietääni parhaiten R: llä ei ole sisäänrakennettua toimintoa laskemalla liikkuvia keskiarvoja. Suodatustoiminnon avulla voimme kuitenkin kirjoittaa lyhyen funktion keskiarvojen liikkumiseen: Tällöin voimme käyttää mitä tahansa dataa: mav (data) tai mav (data, 11), jos halutaan määrittää eri määrä datapisteitä kuin oletus 5 piirustustyö toimii odotetulla tavalla: juoni (mav (data)). Sen lisäksi, kuinka monta datapistettä on enemmän kuin keskimäärin, voimme myös muuttaa suodatinfunktioiden sivu-argumentteja: puolet2 käyttää molempia puolia, sivut1 käyttää vain aiempia arvoja. Jaa tämä: Lähetä navigointi Kommentti navigointi Kommentti navigointiMuuta keskimääräinen suodatin (MA-suodatin) Loading. Liikkuva keskimääräinen suodatin on yksinkertainen alipäästösuodatin (Finite Impulse Response) - suodatin, jota käytetään yleisesti näytteenoton datasignaalin tasoittamiseen. Se ottaa näytteitä M kerrallaan ja ottaa näiden M-näytteiden keskiarvon ja tuottaa yhden lähtöpisteen. Se on hyvin yksinkertainen LPF (Low Pass Filter) - rakenne, joka on kätevä, kun tiedemiehet ja insinöörit suodattavat ei-toivottua meluisaa komponenttia suunnitelluista tiedoista. Suodattimen pituuden kasvaessa (parametri M) ulostulon sujuvuus kasvaa, kun taas datan terävät siirtymät ovat yhä tylsiä. Tämä merkitsee sitä, että tämä suodatin on erinomainen aika-alueen vastaus, mutta heikko taajuusvaste. MA-suodatin suorittaa kolme tärkeää tehtävää: 1) Se ottaa M-syöttöpisteet, laskee näiden M-pisteiden keskiarvon ja tuottaa yhden lähtöpisteen 2) Käytettyjen laskentakilaskelmien vuoksi. suodatin tuo määrätyn määrän viivettä 3) Suodatin toimii alipäästösuodattimena (huono taajuusalueen vastaus ja hyvä aika-alueen vastaus). Matlab-koodi: Matlab-koodin jäljitteleminen M-pisteen Moving Average - suodattimen aikavälien vasteena ja piirtää myös taajuusvasteen eri suodattimien pituuksille. Aika Domain Response: Ensimmäisellä piirroksella meillä on syöttö, joka menee liikkuvaan keskisuodattimeen. Tulo on meluisa ja tavoitteemme on vähentää melua. Seuraava luku on 3-pisteen Moving Average - suodattimen tuotosvaste. Kuviosta voidaan päätellä, että 3-pisteinen Moving Average - suodatin ei ole tehnyt paljon suodattamalla kohinaa. Lisäämme suodattimen hanat 51 pisteeseen ja voimme nähdä, että ulostulon kohina on vähentynyt paljon, mikä kuvataan seuraavassa kuvassa. Lisäämme hanat edelleen 101: een ja 501: een, ja voimme havaita, että vaikka melua on melkein nolla, siirtymät on irrotettu voimakkaasti (tarkkaile signaalin kummallakin puolella olevaa kaltevuutta ja verrataan niitä ihanteelliseen tiiliseinän siirtymään meidän panoksemme). Taajuusvaste: Taajuusvasteesta voidaan todeta, että rullaus on hyvin hidasta ja pysähtymän nauhan vaimeneminen ei ole hyvä. Tämän pysäytyskaistan vaimennuksen vuoksi selkeästi liikkuvan keskiarvosuodatin ei voi erottaa yhtä taajuuskaistaa toiselta. Koska tiedämme, että aika-alueella hyvä suorituskyky johtaa taajuusalueen heikkoon suorituskykyyn ja päinvastoin. Lyhyesti sanottuna liukuva keskiarvo on poikkeuksellisen hyvä tasoitussuodatin (aika-alueen toiminta), mutta poikkeuksellisen huono alipäästösuodatin (taajuusalueen toiminta). Ulkoiset linkit: Suositeltavat kirjat: Ensisijainen sivupalkki
Comments
Post a Comment