Una pregunta sobre el método de análisis de ruido de señal para un transductor

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Digamos que la señal deseada de un transductor es p (t), y la frecuencia de interés del transductor es 100Hz. Y supongamos que no sabemos la señal total x (t) que es la señal deseada más el ruido y la interferencia.

Muestra la señal con un filtro anti alias adecuado y llámalo x (t). Entonces solo tenemos x (t) como datos muestreados al principio. Esto es lo que pienso:

Ahora, para configurar el voltaje del transductor p (t) en un valor de CC, fije el transductor físicamente como para una medición de compensación.

Ahora muestree la señal y vea la FFT de x (t). Si hay 50Hz en el espectro, llámelo m (t). Y para el ruido aleatorio / blanco, llámelo n (t).

Entonces podemos definir la señal total como:

x (t) = p (t) + m (t) + n (t)

* Así que ahora tomo el promedio de x (t) y lo llamo p (t), porque los promedios m (t) yn (t) son cero (?).

Ahora desde la FFT encuentra el poder de m (t) llámalo Pm. De manera similar, la potencia para x (t), p (t) y n (t) son Px, Pp y Pn.

Entonces, para SNR, ¿podemos escribir ?:

SNR = 10 * log10 [Pp / (Pm + Pn)]

1-) ¿Necesitamos hacer alguna ventana aquí para calcular Pm?

2-) ¿Cómo se puede calcular Pm a partir de la FFT de x (t)?

    
pregunta newage2000

1 respuesta

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Primero decida la definición que desea para su SNR. Una señal rms a la potencia de ruido rms, otra sería la señal pico a la potencia de ruido rms.

Cuando configura su señal p (t), la configura para al menos los valores de + ve y -ve peak en los que se puede usar el transductor, o que va a usar una vez más, para obtener la escala correcta para p (t).

Use una FFT 'apropiadamente' para hacer mediciones de potencia. Eso significa una ventana adecuada si su muestreo es asíncrono a sus señales, en este caso m (t) opcional si es síncrono.

Calibre su FFT. Comprenda si desea potencia o energía, y absolutamente o por ancho de banda de filtro o por Hz. Es posible calcular la escala a partir de los parámetros conocidos de la FFT, pero francamente hago trampa. Transfiero una señal de calibración conocida a través de él, y utilizo la medida de eso como una escala para lo que luego mido.

Cuando mides m (t) + n (t), desearás asignar las medidas alrededor de f (m) a m (t), eliminándolas de n (t). Entonces, tome la menor cantidad posible, solo f (m) y los pocos lados que forman parte de la ventana. Tenga en cuenta que m (t) tiene un espectro de línea, es decir, una cantidad total de energía independiente del ancho de banda de resolución.

n (t) es un amplio espectro, por lo que la energía por contenedor es una función del ancho de banda del filtro, y deberá sumar la energía entre los límites para llegar a una energía total. Haga esto para dos resoluciones diferentes para asegurarse de obtener la misma respuesta. Los límites que elija afectarán el resultado de SNR que obtenga. El límite de alta frecuencia se comporta bien, no es un problema conceptual, pero piense detenidamente qué significa el límite de baja frecuencia, puede atar a su cerebro en nudos. Buena suerte.

    
respondido por el Neil_UK

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