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Savitzky-Golay-Filter zum netzfrequenz filtern

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Sonstiges

Tags: netzfrequenz filter, Polynomglättung, rauschen, savitzky-Golay

 
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bls0609

bls0609 aktiv_icon

16:30 Uhr, 17.08.2010

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Hallo, habe eine Aufgabe die mich zum verzweifeln bringt:-)

Es ist eine induktionsanlage in der Metallproben behandelt werden. Dabei werden die an den Proben Anliegenden Leistung, Spannung, Strom und Temperatur gemessen und in eine Excell Tabelle aufgezeichnet. Nun Soll mit Hilfe eines geeigneten Filters das Rauschen bzw. die Netzfrequenz von 50Hz aus den Messdaten rausgefiltert werden. Das einzigste was mir dazu einfällt ist eine Savitzky-Golay glättung.
Das Problem ist, dass ich den filter irgendwie in eine verständliche mathematische formel fassen muss, da ich diesen später vielleicht in das Steuerungsprogramm der Anlage schreiben möchte. Meine mathematischen kentnisse in diesem bereich sind aber sehr schlecht.
Die frage ist: wie kan Man den Savitzky-Golay filter am einfachsten als Formel fassen.

bzw in meinem Beispiel: wie müsste ich die einzelnen ausgelesenen werte in diese Formel einbinden.

Vielleicht kennt jemand einen geeigneteren filter für mein Vorhaben?

Danke im Voraus für jeden Hinweis.
Leon



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bls0609

bls0609 aktiv_icon

22:24 Uhr, 11.10.2010

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ich pushe das hier mal, da das Problem noch aktuell ist :-)
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QPhma

QPhma aktiv_icon

23:47 Uhr, 11.10.2010

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Hallo,

für das Savitzki-Golay-Filter habe ich eine Webseite gefunden, in der die mathematische Umsetzung als gewichtetes gleitendes Mittel beschrieben wird:
http//www.statistics4u.com/fundstat_germ/cc_filter_savgolay.html
Diese Rechnung ist mit Excel dann auch sehr einfach umzusetzen.

Um das Rauschen rauszufiltern wird das auch gut funktionieren. Bei Netzstörungen muss das nicht so sein. Diese sind ja nicht statistisch zufällig, sondern immer in etwa der gleichen Stärke (so stark, wie eben die Netzeinstreuung ist) und regelmäßig alle 20 ms. Nun hängt es davon ab, in welchem Zeitabstand die Messpunkte genommen werden, ob man die Periodizität im Signal wiederfindet oder ob doch nur ein Rauschen übrig bleibt.
Wenn z. B. mit 1 ms Messpunktabstand gemessen wird, hat man möglicherweise eine periodische Störung im Signal, die sich mit einer einfachen Glättung nicht beseitigen lässt. Um so eine Netzstörung rauszukriegen, könnte man die Fouriertransformation benutzen. Also die Daten in den Frequenzraum transformieren, dort den Peak bei 50 Hz eliminieren und dann das bereinigte Frequenzspektrum wieder in den Zeitbereich zurücktransformieren. Das ist mit Excel allerdings ein bisschen Aufwand. Die Fouriertransformation ist meist nicht mitinstalliert, die gehört in die Analysetools. Und dann muss man sich auch noch die richtige Frequenzachse selbst überlegen, um den 50 Hz Peak zu finden. Aber es ist eine Möglichkeit, gezielt die Netzstörung zu entfernen.

Gruß

     QPhma
Frage beantwortet
bls0609

bls0609 aktiv_icon

21:47 Uhr, 27.10.2010

Antworten
Danke!!!