要在这样的信号中分析低频成分，还有救吗？

Rainyboy · 发表于 2011-4-1 16:00

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有一段这样的信号（预期中特征频率应该出现在10Hz~20Hz内）：
采用频率3K+；采样点数3000;

全部时序：

时序细节：（这么巧合的按照采用频率一正一负？）

========================================
==========FFT结果=========================
========================================
全部频域结果（幅值）：（1500HZ一枝独秀）

频域细节：（可以看到100Hz以内就好似噪声一般？）

频域更细节：

各位给看看，这是不是可以说，采样到的信号中不包含所预期的特征频率了？如果还有救，该怎么进一步处理该信号呢？

mcl616 · 发表于 2011-4-1 18:35

既然你预期中特征频率应该出现在10Hz~20Hz内，你现在分析的频域太大了，你先把分析的频域缩小至0——60HZ，然后再FFT试一试

hcharlie · 发表于 2011-4-1 21:29

回复 1 # Rainyboy 的帖子

这是一个1500Hz左右的窄带随机，我觉得应该以1500Hz峰值为中心左右细化显示，比如1500~1600，看看其带宽，是不是包含10~20Hz的信息。

ChaChing · 发表于 2011-4-1 21:33

若有兴趣频率在20Hz以内, 平常我不会取到3k, 有点浪费!
而且看了下LZ的信号, 好像看不到较低频的样子, 而且一正一负刚好1500Hz
是否应考虑一开始即採pre-filter滤掉高频信号!?
还有可否使用低通滤波试试看!? 但我想可能不会很好

Rainyboy · 发表于 2011-4-1 22:06

回复 3 # hcharlie 的帖子

你是说有可能关心的信号被1500Hz调制了？
原信号采样频率限制……只能看左边的频带了：

10~20Hz内仍然没有什么特别明显的峰……

最近在对一个齿轮箱的信号作分析，希望得到齿轮轴频振动的谱线，一般来说这个谱线还是比较明显的，比如这个4200rpm的齿轮的信号：

局部细节为：

70Hz左右的轴频和它的倍频140hz、210hz都很清晰。

==============================================

这是甲方第二次给我发的采集信号（据说是在齿轮的幅板上，加速度传感器，2K牛米的扭矩，900rmp左右的转速），第一次采用的采样率较低，竟然只有50Hz，但是跟这次的样子很相似，你看：

用不同的采样率（50hz 和 3055hz）对同一个信号进行同一次采样，不仅幅值不一样，而且都是按照采样频率一正一负的这么震荡……

Rainyboy · 发表于 2011-4-1 22:12

本帖最后由 Rainyboy 于 2011-4-1 22:14 编辑

回复 4 # ChaChing 的帖子

滤波的问题我想过，既然提到这，顺便请教下，什么情况下需要对信号进行滤波？如果我们只是分析信号中的频率成分，那么虑个噪声我觉得可以理解。有些书上用音乐来举例，说滤波可以使采样时引入的杂音和失真被改善，使得滤波后的声音听起来更真实，然而，对与不需要重构时域信号的场合，滤波的意义是什么呢？

比如，在我的上述的信号中，假如真有10Hz~20Hz的特征频率，但是现在他们被埋没在了噪声中，如果我设计一个12~16的带通滤波，就能“滤出”一个结果？

还请ChaChing不吝指教！

ChaChing · 发表于 2011-4-1 23:38

回复 6 # Rainyboy 的帖子

采用频率3K, 量值约-40~40; 而采用频率50, 量值约-100~100; 直觉有问题!
取样率愈大, 因含高频信号, 应该会较高些, 怎相反?
hcharlie才是这方面的牛人, 等等他的看法吧!
但个人不认为细化有用!? 虽然那些不懂

Seventy721 · 发表于 2011-4-2 01:59

看似数据采集设备有问题。

Rainyboy · 发表于 2011-4-2 10:46

回复 8 # Seventy721 的帖子

据说是一个“一次只能读出3000个点的软件”……已经回了邮件去问询，但是基本不抱希望了……

ChaChing · 发表于 2011-4-2 11:47

同意Seventy721的看法, "看似数据采集设备有问题"
既然原始数据有问题, 个人不以为使用滤波有效! 这也是个人上面的怀疑

wanyeqing2003 · 发表于 2011-4-3 22:24

应该说，你去的信号采集是有问题的。
既然你仅关注10~20Hz的频率成分，采样频率就不应该取那么大。
通常只要满足乃奎斯特采样定律即可。采样频率可以稍大一些，但没必要打那么多。
这种情况，你可以选取采样频率100，或200Hz就可以了。采样时需要运用合适的抗混滤波器。

wanyeqing2003 · 发表于 2011-4-3 22:25

本帖最后由 wanyeqing2003 于 2011-4-3 22:30 编辑

补充一句，如果没用抗混滤波器，你的信号很可能是没什么意义的。:@(

Rainyboy · 发表于 2011-4-4 09:05

回复 12 # wanyeqing2003 的帖子

有道理！之所以采用这么高的采样率是因为之前使用较低的采样率试过一次，情况也很糟（如5楼的最后一个图）。现在大家这么一说，看来真是采集的问题……谢谢wanyeqing老师！

wanyeqing2003 · 发表于 2011-4-4 09:58

Rainyboy 发表于 2011-4-4 09:05

登录/注册后可看大图

回复 12 # wanyeqing2003 的帖子

有道理！之所以采用这么高的采样率是因为之前使用较低的采样率试过一次， ...

不客气，大家讨论，共同提高。:@)

yongyuanz · 发表于 2011-4-6 21:43

齿轮箱的采样频率应该是取的比较高的，因为齿轮的啮合频率就比较高，转频一般是受啮合频率调制的，单纯的幅值谱或功率谱较难识别转频，可以试一下对信好幅值谱的边频带进行倒频谱分析，或者将原信号进行EMD-包络谱分析识别转频

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[FFT] 要在这样的信号中分析低频成分，还有救吗？

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