Tengo una señal de rango de frecuencia de 0-2 Hz. Quiero eliminar la desviación de la línea de base (desviación de muy baja frecuencia) para la cual encontré la frecuencia de corte (0.0245 Hz) y un filtro FIR de orden 91. La señal de salida no tiene una línea de base pero la amplitud de la señal de salida se reduce.
¿Es esto común? Si es así, ¿cuál podría ser la razón?
Sí, lo que observaste suena plausible. Es probable que su concepto erróneo se deba a que piensa en los filtros que usó para tener una transición repentina. Esta es una de las razones por las que no me gusta el término frecuencia de corte . En su lugar, use frecuencia de eliminación , que presenta una mejor imagen mental.
Tenga en cuenta que un filtro de un solo polo, ya sea paso alto o paso bajo, tiene una ganancia de -3 dB en la frecuencia de rolloff. Para algunas aplicaciones, puede aproximar tales filtros como planos a 0 dB en el lado de paso de la frecuencia de rolloff, y luego caer desde allí en 6 dB / octava en el lado de parada. Esta aproximación funciona lo suficientemente bien en la mayoría de los casos, una octava o dos más allá de la frecuencia de reducción en cualquiera de los lados, pero no es válida cerca de la frecuencia de reducción. Esta es una de las razones por las que estos filtros simples suelen colocarse una octava o dos más allá de la banda de pase deseada.
Por ejemplo, podría colocar un par de polos de un filtro de paso alto simple a 10 mHz y no obtendría mucha atenuación cuando llegue a la frecuencia de corte deseada de 25 mHz. Por supuesto, el inconveniente es que se pasará algún contenido por debajo de 25 mHz. Para saber qué es aceptable, debe tener una especificación de qué tan plana debe ser la banda de paso, o al menos la atenuación máxima que puede tolerar a 25 mHz. También debe especificar la atenuación mínima que necesita con una frecuencia menor. No, no se puede decir que pase todo por encima de 25 mHz y nada por debajo, ya que es físicamente irrealizable.
Para la transición más nítida posible entre la banda de paso y la banda de parada, use un filtro de sincronización. Afortunadamente, sus frecuencias son bajas, por lo que es bastante factible hacer algo con muchos puntos, como 1024, en tiempo real, incluso en un DSP pequeño y barato. Dado que su frecuencia de interés más alta es 2 Hz, debe muestrear a un mínimo de 4 Hz. Sin embargo, muestreaba significativamente más rápido que eso y aplicaba el filtrado de paso bajo digitalmente, que luego puede eliminarse a un poco por encima de 4 Hz. Esto pone menos restricciones en su filtro de suavizado de hardware externo.
Por ejemplo, supongamos que coloca dos polos de filtrado de paso bajo R-C simple delante del A / D. No quiere que ingiera señales de 2 Hz, por lo que mueve los dos polos a 10 Hz. El filtro combinado caerá 12 dB / octava o 40 dB / década. Puede muestrear fácilmente a 200 Hz, filtrar paso bajo y diezmar, y usar una pequeña fracción de los ciclos del DSP. Digamos que diezma a 10 Hz de frecuencia de muestreo (1:20), por lo que la frecuencia de Nyquist de este flujo de muestra es de 5 Hz. Mirando a través de todo lo anterior, puede ver que las frecuencias de entrada que pueden causar el alias deberían haberse pisado bien.
Ahora tiene un flujo de muestra de 10 Hz al que desea aplicar un filtro de sincronización. Digamos 1024 puntos, por lo que tienes que realizar los múltiples acumulados a 10 kHz. Bostezo. Existe un amplio margen para ampliar el filtro, probablemente limitado más por la RAM que los ciclos a esta velocidad de muestreo lenta. En cualquier caso, incluso un filtro de 1024 puntos puede colocarse solo 1/2 octava por debajo de la frecuencia de paso mínima. Su señal deseada por encima de 25 mHz estará prácticamente intacta, y por debajo de 12 mHz se atenuará bastante al ruido de fondo. Por supuesto, tendrá que averiguar los detalles, ya que no ha especificado parámetros importantes, como cuál es su nivel de ruido, la atenuación mínima aceptable en la banda de paso, el rango de frecuencia de transistencia aceptable y la atenuación mínima requerida por debajo de eso.
Necesitas ver esto desde el dominio de frecuencia.
Si aplica un filtro de paso bajo, cuya frecuencia de corte está por debajo del límite superior del ancho de banda de la señal filtrada, verá una disminución en la amplitud. Solo significa que la señal que desea filtrar tiene componentes que no son de CC, por lo que distribuye un poco de energía en componentes variables.
Elimina la energía de los componentes variables de una señal que no sea de CC y la amplitud disminuye. Para abreviar, la amplitud que mides refleja la cantidad de energía de la señal en el ancho de banda del filtro, es decir, entre 0 y 0.0245 Hz.
Está aplicando un filtro de paso alto para eliminar el contenido de frecuencia alrededor de DC, ¿verdad? No estoy seguro de por qué Nasha está asumiendo que se está utilizando un filtro de paso bajo. Mira la ganancia en tu banda de paso. Si la ganancia es inferior a 1, entonces está atenuando los componentes de mayor frecuencia. Si 0.0245Hz es su punto de -3dB y gran parte del contenido de su señal está alrededor de esta frecuencia o por debajo, entonces tiene sentido que la señal de salida general se reduzca. Lo bueno de los FIR es la posibilidad de agregar una ganancia arbitrariamente alta en la banda de paso. Puede intentar aumentar la ganancia y reducir la frecuencia de roll off, pero puede tener demasiados toques de filtro.
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