同频率信号滤波的问题

aiyou18

小子我有一个振动发生器，产生50Hz的振动信号。这个振动信号作用到一个小球上，让这个小球在一个一个台面上摩擦。摩擦力由力传感器测出。理论上这个摩擦力应该是个50HZ的方波信号。现在的问题是，振动发生器也固定在台面上，因此台面受振动发生器反作用，产生一个50hz的正弦波，这个信号也被叠加到摩擦力信号里。

我想问的是，同样是50HZ的正弦波和50HZ的方波叠加到一起，如何把正弦波隔离掉只留下50hz的方波？他们之间的相位差不确定。

[ 本帖最后由 zhangnan3509 于 2007-10-17 12:06 编辑 ]

aiyou18

希望大家帮忙看看！

VibrationMaster

可以根据100hz处的谐波分量推算方波的相位和幅值

[ 本帖最后由 zhlong 于 2007-10-17 12:44 编辑 ]

aiyou18

to vibration Master:可是,我那个方波不是标准的方波信号，类似于梯形波，也就是波形顶端是个斜面。如果采用计算机采样，我如何把100hz的谐波取出呢？

VibrationMaster

只要你那个正弦波是标准的正弦波就可以用高次谐波的信息。找一下梯形波的傅立叶级数展开式，找到高次谐波参数与基波之间的关系（有影响参数肯定有斜面的坡度，占空比等，这些当然你需要事先知道）。

对采集的信号（最好整周期采样），做FFT，在谱图上第二个明显谱峰的地方就应该是二次谐波。 如果你的正弦是标准的，那么这个谱峰就是梯形波参数相关。 根据它能推出参数来。

我不记得有直接公式，需要你自己弄。 弄好了之后，也许写一篇小文章没问题。

aiyou18

to VibrationMaster：谢谢Master。确实同频率的信号滤波，我还第一次遇到。而且还是真实使用中的压电型力传感器产生的，因此毛刺干扰都很多。查过很多资料，万方的数据库中，也没有相关的资料供借鉴。幸好你给我提供了一个思路。我会去试试，不明白再求教。

aiyou18

我是以5k采样率对一个波形采集，也就是间隔0.2ms保存一个数值。最后得到50个数值的这样一组数据，我想用matlab得到这个数组的频率，幅值曲线。请问如何编程？
data.txt中的一列数据是：431  827  591  474 ......
matlab程序我是这么写的：a=load('c:\data.txt');
                                   y=abs( fft(a) )
                                   plot(y)
这个时候出来一个曲线，我不知道x轴表示什么意思?怎么才能让x轴是hz单位？

VibrationMaster

直接画图是数据序列号，第一个点对于0频率，以后的增量是1/采样长度。

aiyou18

aiyou18

aiyou18

这个是我采集来的真实曲线。

aiyou18

这个是我对真实时域曲线做的谱图

aiyou18

这个是我们想要的理想曲线（时域

aiyou18

这个是对时域曲线作的频谱图

aiyou18

情况在图上基本已经注明了：激振器产生一个50hz的正弦波，推动一个金属小球，在一个“派”型支架上摩擦。派型支架，把摩擦力传递到PCB传感器上。
我们的摩擦力曲线是由PCB力传感器测量出的。根据我们的理论分析，摩擦力应该是50hz的，有一个小尖的，梯形波。
但是实际过程中，激振器会对底座有反作用力，产生一个50hz的正弦振动。这个振动也会被PCB传感器测出。这个正弦波是我们不想要的。
使得实际测量的波形类似一个锯齿波。

对真实波形做FFT，发现频谱图中100HZ的分量很高。我弄不懂，一个50HZ的振动系统里，怎么会冒出这么多的100hz的波形的？
对方波做FFT，发现方波中根本不含100HZ分量。都是50，150，250等50的奇数倍频率分量。
而干扰振动信号应该是50hz正弦波。

我想问的是：
1.这100hz信号可能是怎么产生的？如何滤掉。
2.如何把50hz的底座的正弦振动滤掉一部分？但是摩擦力波形里50hz分量需要保留。