滤波改变信号长度吗

lbtv

我想实现低通滤波后，将阈值以上的频率直接去掉该怎么实现呢？


怎么实现呢？

impulse

低通滤波器就可以实现，只要注意2个问题：1、过渡带问题，2、滤波信号的端点效应，至于频率分辨率一致，这个没难度，滤波不改变的采样频率。

lbtv

impulse 发表于 2017-6-8 08:58
低通滤波器就可以实现，只要注意2个问题：1、过渡带问题，2、滤波信号的端点效应，至于频率分辨率一致，这 ...

我也觉得低通滤波
但是不知道具体步骤
请指教：

lbtv

impulse 发表于 2017-6-8 08:58
低通滤波器就可以实现，只要注意2个问题：1、过渡带问题，2、滤波信号的端点效应，至于频率分辨率一致，这 ...

如果频率分辨率不变，数据长度是不是将会改变呢？
不但要实现把低频带频率保留，还要把高频直接剔除
举个例子：我FFT变换得到的序列为[1+2i 3+4i 5+6i 0.1+0.2i 0.05+0.05i 0.05+0.35i]
我只想得到频谱为[1+2i 3+4i 5+6i 0.1+0.2i ]的信号，是不是得改变采样频率了！
频率分辨率=1/时间跨度=采样频率/数据点数
时间点数减少了，采样频率不就降低了？

lbtv

hcharlie

lbtv 发表于 2017-6-8 10:15
如果频率分辨率不变，数据长度是不是将会改变呢？
不但要实现把低频带频率保留，还要把高频直接剔除
举 ...

低通滤波是将高频置零而不是去掉，如果是去掉，就意味采样频率降低了。
比如1024点时域信号，FFT以后，去掉高频端512个数，IFFT以后就成512点时域信号了，采样频率降低一半。
你这样做的目的何在？
滤波没有改变数据长度，而是将另数据去掉改变了长度。

lbtv

hcharlie 发表于 2017-6-10 16:12
低通滤波是将高频置零而不是去掉，如果是去掉，就意味采样频率降低了。
比如1024点时域信号，FFT以后， ...

这样做主要是为了提高分析效率，这样做从表面上看并没有波及到低频频率的分布，并且只剔除了0值频率成分，不知道会不会影响分析结果！
或者说有没有别的方法或者文献实现
（在保留低频频率分布不变的情况下，降低数据点数的效果）

hcharlie

lbtv 发表于 2017-6-10 16:34
这样做主要是为了提高分析效率，这样做从表面上看并没有波及到低频频率的分布，并且只剔除了0值频率成分 ...

你的想法错了。
现在电脑速度快得离谱，存储量大得出奇，所以工程上现在的趋势不是什么“提高分析效率”，而是相反，利用高频大容量的优势，得到提高数据质量，降低处理成本的好处！
举例：我们要采集分析100Hz以内的数据，根据采样定理，采集频率大于200就可以了，但需要做100Hz的模拟式低通滤波器，而实际上我们可以用2000，20K，或者200K的采集速度，采集大量的数据，再通过大量高速数据处理得到我们所需要的结果，而不需要100Hz的低频模拟滤波器了，可以省很多的经费了。

lbtv

hcharlie 发表于 2017-6-10 20:39
你的想法错了。
现在电脑速度快得离谱，存储量大得出奇，所以工程上现在的趋势不是什么“提高分析效率” ...

是的，对于一般的分析而言，这样做确实多此一举，但是如果在线监测，如果所需频率集中在低频区，要分析的单次数据量在1M，并且需要各种信号降噪算法配合，那就得考虑降低采样频率了。
考虑通过低通滤波后降采样来实现，但是不能实现精准的阈值控制
举个例子，比如：我如果原来采样频率10 kHz 而我所关心的频带在1 kHz，这样比较好办
                        直接以1.2 kHz进行低通滤波，然后间隔10个点抽样，既能满足。
               但是：我如果原来采样频率10 kHz 而我所关心的频带在835 Hz，低通滤波可以
                        隔点采样恐怕不行了，所以想问有没有别的方法实现

impulse

数字信号处理想怎么做都行，降采样可以按任意比例来做，阶比跟踪降采样时采样频率还是实时变化的呢，另外频率分辨率与你采样频率是无关的。

lbtv

impulse 发表于 2017-6-11 10:58
数字信号处理想怎么做都行，降采样可以按任意比例来做，阶比跟踪降采样时采样频率还是实时变化的呢，另外频 ...

频率分辨率确实与采样频率无关，但是任意比例怎么实现降采样呢？
能否举个例子？

impulse

lbtv 发表于 2017-6-11 11:07
频率分辨率确实与采样频率无关，但是任意比例怎么实现降采样呢？
能否举个例子？

降采样本身就是个插值计算过程，只不过根据采样定理增加抗混叠滤波，插值算法很多，线性、拉格朗日、样条、CIC、SINC等等。我上面说的阶比跟踪采样技术就是个非常好的例子，难度远远比你这个要大，要实现瞬时频率估计、实时降采样频率调整、抗混叠滤波等等，还要考虑连续信号经过这一些处理后的信号端点效应，做到处理后的信号端点连续。

impulse

如果想省事，直接调用matlab相关的重采样函数

hcharlie

lbtv 发表于 2017-6-11 09:42
比如：我如果原来采样频率10 kHz 而我所关心的频带在1 kHz，这样比较好办
                        直接以1.2 kHz进行低通滤波，然后间隔10个点抽样，既能满足。

已经有1.2 kHz模拟低通滤波，10K采样4096点，做FFT，去掉高频的3072点，留下低频1024点，做IFFT，相当于采样频率2.5K，4抽1。

lbtv

hcharlie 发表于 2017-6-11 17:52
已经有1.2 kHz模拟低通滤波，10K采样4096点，做FFT，去掉高频的3072点，留下低频1024点，做IFFT，相当 ...

这样做会不会引起信号畸变呢？我既希望达到提高计算效率的目的，有希望信号不能引入太多误差！