想請問 量測後的加速規值 做濾波

undead1515

如題 小弟的研究方向是在加速規 量得訊號後的一些處理應用

在我得到加速規的訊號後 應該要先對它做濾波的動作

查了一下 濾波的不外乎就是

i.取平均
-假設說我有500筆資料 那麼如果我10筆做一次平均 那麼我只會有 50組

這樣做濾波 會準嗎??感覺還是會有雜訊 只是縮小影響

ii.low pass filter
-就是把高頻的訊號濾掉 不過我要怎麼知道我要的是低頻的而不是高頻的?
而且該要設定的頻率又該是多少??

iii.kalman filter
-這個是我看過處理雜訊中最好的方法
不過這個有五個公式 是都看得懂 不過要實做有好大的困難@@
因為要對此系統做model 裡面的狀態雜訊標準差 測量雜訊標準差等等 都很難去得到
是否有大大可以有這個filter的code (matlab,arduino)可以提點一下愚蠢的我

這三種濾波的實作 我想比較偏向於 軟體code的部分 意指我得到最原始的加速度的訊號後

丟置以上三種其中之一的濾波 "演算法"後 得到較平滑的曲線 必且可以做下一步運用

還是其他高手有其他不同的濾波方法 也請歡迎提出 小弟真的想破頭了@@

請各位高手幫忙了

g921002

不用考慮Kalman filter，因為你只有一個input.
1.平均值濾波不是你講的那樣。是將量測值跟前N筆資料作平均，所以輸出只有初期N-1筆資料不能用。你把Z函數用matlab話一下就知道他的頻率/相位特性了。
2.如果你的待測物(機器人?)如果運動不會像鋼彈那樣厲害，理論上不會有高頻信號變化。那就是假設高頻信號是"雜訊"，所以才要低通濾波降噪。一般加速規會告訴你頻率響應在多少Hz，再討論你的系統可能的系統頻率來決定截止頻率。
如果你用的數位濾波是FIR型式，你會發現他期是跟平均值濾波一樣，差別在於對於前N-1的權重，平均值為1/N，而FIR則不是(可用工具計算權重值)

undead1515

首先  先謝謝G大詳細的說明
愚蠢的原po還是有幾點看不懂的地方

i.為什麼kalman filter不能使用(1個input??)

ii.所以所謂的平均是指 我如果有2筆資料 第3筆資料要跟前面的2比筆做平均之後留下

以後的也以此類推??

iii.我們的待測物算是機器人(不像鋼彈那麼猛XD) 而我用的加速規是 hitac H48c  data在此http://www.parallax.com/Portals/0/Downloads/docs/prod/acc/H48CDatasheet.pdf


好像沒有提到有關頻率的問題@@ 還是太蠢沒看到

iv.甚麼是FIR  所以G大推薦我濾噪的方法是用FIR 因為我們也是要數位濾噪

還是G大還有提供其他方法濾噪 任何方法都可以 硬體電路方面如果簡單的話也是可以自己兜

還煩請高手解答了  謝謝

undead1515

首先 先感謝G大詳細的說明  愚蠢的原po還是有一些不懂的地方想問問

i.為什麼不能使用kalman(1個input??)

ii.所謂的平均濾波指的是 如果我今天有500筆資料 那我第501筆就跟前500筆做平均 第502筆也是跟前500比做平均 這樣前500筆就不拿來畫圖 就只是做平均用的? 是這個意思嗎??

iii.我們的待測物算是機器人(不過不像鋼彈那麼威猛XD) 我們想要降噪 所以才想說從高頻下手
我們使用的sensor是hitac h48c   datasheet在此http://www.parallax.com/Portals/ ... c/H48CDatasheet.pdf

裡面好像沒有提到頻率響應的問題 還是太蠢沒有看到@@

所以想在請問一下G大 是否有平均濾波的例子可以讓我實做看看  或者是 有硬體電路的濾波 簡單的可以自己兜  其他的濾波方法也請各位高手拔刀相助一下@@

謝謝各位回答

undead1515

回復 2# g921002
感謝G大那麼詳細的說明 愚蠢的原po還是有些問題希望G大幫忙解惑

i.為什麼不能使用kalman filter (1個input??)

ii.所謂的平均濾波 指的是我假設我有500筆資料 第501筆 就要跟前500筆做平均
之後得到第1個點 再來502點 再去跟前501筆資料做平均 得到第2個點 以此類推嗎?? 想問問看G大是否有一個例子可以讓我去懂或者實作看看

iii.我們的待測物算是機器人(沒鋼彈那麼猛XD) 想說要濾噪 就先從高頻下手
我們使用的sensor為 hitac h48c的三軸加速規
datasheet為此http://www.parallax.com/Portals/ ... c/H48CDatasheet.pdf

裡面好像沒有說到頻率響應的部分 還是我太蠢沒有看到@@

因為我們現在只是做個簡單的實驗想檢查看看加速規的誤差

所以我們現在才計畫要先濾波 再做處理 濾波這個部分 這邊就不會了@@

或者是有其他的方法可以檢測出誤差 不過好像不管怎樣 第一步都要先濾波才對


還請各位高手幫忙解惑一下  謝謝

undead1515

謝謝G大精闢的說明 愚蠢的原po還是有些問題不太懂 @@

i.為什麼不能使用kalman filter (1個input??)

ii.所謂的平均濾波 指的是我假設我有500筆資料 第501筆 就要跟前500筆做平均
之後得到第1個點 再來502點 再去跟前501筆資料做平均 得到第2個點 以此類推嗎?? 想問問看G大是否有一個例子可以讓我去懂或者實作看看

iii.我們的待測物算是機器人(沒鋼彈那麼猛XD) 想說要濾噪 就先從高頻下手
我們使用的sensor為 hitac h48c的三軸加速規
datasheet為此http://www.parallax.com/Portals/ ... c/H48CDatasheet.pdf

裡面好像沒有說到頻率響應的部分 還是我太蠢沒有看到@@

因為我們現在只是做個簡單的實驗想檢查看看加速規的誤差

所以我們現在才計畫要先濾波 再做處理 濾波這個部分 這邊就不會了@@

還請G大幫忙解惑一下  抱歉打擾您了

undead1515

回復 2# g921002

謝謝G大精闢的說明 愚蠢的原po還是有些問題不太懂 @@
i.為什麼不能使用kalman filter (1個input??)
ii.所謂的平均濾波 指的是我假設我有500筆資料 第501筆 就要跟前500筆做平均
之後得到第1個點 再來502點 再去跟前501筆資料做平均 得到第2個點 以此類推嗎?? 想問問看G大是否有一個例子可以讓我去懂或者實作看看
iii.我們的待測物算是機器人(沒鋼彈那麼猛XD) 想說要濾噪 就先從高頻下手
我們使用的sensor為 hitac h48c的三軸加速規
datasheet為此http://www.parallax.com/Portals/ ... c/H48CDatasheet.pdf
裡面好像沒有說到頻率響應的部分 還是我太蠢沒有看到@@
因為我們現在只是做個簡單的實驗想檢查看看加速規的誤差
所以我們現在才計畫要先濾波 再做處理 濾波這個部分 這邊就不會了@@
還請G大幫忙解惑一下  抱歉打擾您了