Spektralanalyse eines einzelnen Frequenzbandes

06/10/2009 - 19:20 von Marte Schwarz | Report spam
Hallo zusammen,

irgendwie hàng ich gerade fest, wahrscheinlich ists mal wieder ganz
trivial...

Aus einem Frequenzgemisch interessiert mich eigentlich nur ein recht kleiner
schmalbandiger Signalausschnitt und davon eigentlich die Leistungsdichte
über die Zeit. Konkret, es liegt ein Signal im Bereich 0,5-1 (wenns dumm
làuft gehts auf 2 kHz hoch) kHz vor, das auf einem Tràger von 3-8 kHz
amplitudenmoduliert ist
Derzeit machen wir das mit einer STFT mit einem relativ kritisch
eingestellter Fensterbreite, so dass die Frequenzauflösung gerade noch
akzeptabel ist und davor ein digitaler Hochpass bei 2 kHz, damit das untere
band der FFT begrenzt ist. Das klappt soweit ganz passabel, braucht aber
unnötig viel Rechenzeit, weil immer das ganze Spektrum gerechnet werden
muss, obwohl ich eigentlich nur ein Frequenzband brauche. Hat mit jemand
einen Tip, wie man das einfacher lösen kann? gibt es evtl ein taugliches
Transformationsverfahren, das so weit herunterbrechbar ist, dass man nur das
interessante Band herausgezogen wird?
Mich interessiert eben nicht primàr der Signalverlauf der 3-8 kHz
Schwingung, sondern quasi deren Einhüllende. Ich hatte ja auch schon
überlegt, den Filter als Bandpass auszulegen, aber dann hab ich immer noch
die Tràgerfrequenz drauf, deren Frequenz ich gar nicht so genau kenne, die
aber in der konkreten Situation sogar einigermaßen stabil sein sollte.
Einfache Gleichrichtung der Tràgerfrequenz wird eher weniger gut gehen, weil
die Nutzfrequenz verflixt nahe drauf liegt, das wackelt mit dann zu sehr.

Irgendwelche Ideen?

Marte

P.S. Das Verfahren an sich braucht hier nicht durchdiskutiert werden, es
sieht schon so aus, dass ich mit den Signalen aus der STFT genau das sehe,
was ich auch messen will. Mich interessiert eben nur der ganze Rest oberhalb
des unteren Bandes nicht und sehe nicht ein, warum ich das alles erst
mühselig rechnen lassen soll, um dann einfach >90% der Ergebnisse zu
verwerfen.
 

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#1 Joerg
06/10/2009 - 19:54 | Warnen spam
Marte Schwarz wrote:
Hallo zusammen,

irgendwie hàng ich gerade fest, wahrscheinlich ists mal wieder ganz
trivial...

Aus einem Frequenzgemisch interessiert mich eigentlich nur ein recht kleiner
schmalbandiger Signalausschnitt und davon eigentlich die Leistungsdichte
über die Zeit. Konkret, es liegt ein Signal im Bereich 0,5-1 (wenns dumm
làuft gehts auf 2 kHz hoch) kHz vor, das auf einem Tràger von 3-8 kHz
amplitudenmoduliert ist
Derzeit machen wir das mit einer STFT mit einem relativ kritisch
eingestellter Fensterbreite, so dass die Frequenzauflösung gerade noch
akzeptabel ist und davor ein digitaler Hochpass bei 2 kHz, damit das untere
band der FFT begrenzt ist. Das klappt soweit ganz passabel, braucht aber
unnötig viel Rechenzeit, weil immer das ganze Spektrum gerechnet werden
muss, obwohl ich eigentlich nur ein Frequenzband brauche. Hat mit jemand
einen Tip, wie man das einfacher lösen kann? gibt es evtl ein taugliches
Transformationsverfahren, das so weit herunterbrechbar ist, dass man nur das
interessante Band herausgezogen wird?
Mich interessiert eben nicht primàr der Signalverlauf der 3-8 kHz
Schwingung, sondern quasi deren Einhüllende. Ich hatte ja auch schon
überlegt, den Filter als Bandpass auszulegen, aber dann hab ich immer noch
die Tràgerfrequenz drauf, deren Frequenz ich gar nicht so genau kenne, die
aber in der konkreten Situation sogar einigermaßen stabil sein sollte.
Einfache Gleichrichtung der Tràgerfrequenz wird eher weniger gut gehen, weil
die Nutzfrequenz verflixt nahe drauf liegt, das wackelt mit dann zu sehr.

Irgendwelche Ideen?

Marte

P.S. Das Verfahren an sich braucht hier nicht durchdiskutiert werden, es
sieht schon so aus, dass ich mit den Signalen aus der STFT genau das sehe,
was ich auch messen will. Mich interessiert eben nur der ganze Rest oberhalb
des unteren Bandes nicht und sehe nicht ein, warum ich das alles erst
mühselig rechnen lassen soll, um dann einfach >90% der Ergebnisse zu
verwerfen.




Deine niedrigste Traegerfrequenz ist 3kHz und die hoechste
Modulationsfrequenz 2kHz. Da sind doch ganze Tagesritte zwischen :-)

Aber im Ernst, irgendwie sieht das nach Messanlage aus und da duerften
die Kosten weniger eine Rolle spielen. Kannst Du nicht gleichrichten und
dann einige Switched-Capacitor Filter spendieren?

Gibt natuerlich auch noch andere Tricks, wie Traeger herausfischen, PLL
darauf rasten und dann synchron gleichrichten. Oder I/Q Auswertung wie
bei Doppler. Beides aber unangenehm falls die Traegerfrequenz des
ankommenden Signals nicht a priori bekannt ist.

Oliver Bartels wuerde vermutlich sagen, man nehme einfach die naechste
Schuhgroesse DSP und feddich :-)

Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/

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