как я могу отфильтровать эти всплески на БПФ?

Я работаю над сигналами и датчиками с очень низкой амплитудой. Я записал данные за один час. И я смотрю его график БПФ. Вы можете увидеть изображение БПФ. Мой вопрос в том, что может вызвать всплески на графике БПФ? И как я могу его отфильтровать?введите описание изображения здесь

Я не должен видеть никаких шипов. Нормальный график БПФ должен быть таким:введите описание изображения здесь

Надоедливые данные из реальной жизни и их шумовые компоненты
Если вы уже знаете, как должен выглядеть график, то нет необходимости собирать данные. Если вы собираете данные и видите что-то, чего не ожидали, значит, у вас проблема. Чтобы разобраться в проблеме, нужно немного рассказать о системе.
Я вижу шипы на втором изображении.
спасибо за быстрый ответ. Я не ожидал шипов. Было два датчика, один с несимметричным выходом, а другой с дифференциальным выходом, когда я собирал данные. Вверху красный — несимметричный выход, синий — дифференциальный выход. Датчики были те же, за исключением внешнего варианта. И Кабели, которые были подключены к датчику и системе сбора данных, были той же длины (3 метра) и использовалась витая пара. Кроме того, два датчика были протестированы одновременно. Итак, проблема на мой взгляд :-) Я могу использовать аналоговый фильтр, если у вас есть какие-либо предложения.
Также частота дискретизации составляет 100 Гц.
Дифференциальные сигналы принципиально лучше подавляют помехи. Вы найдете информацию об этом, если проведете небольшое исследование. См. также «Сбалансированная передача сигнала». Лучший ответ, вероятно, состоит в том, чтобы преобразовать несимметричный датчик для использования дифференциальной передачи. В противном случае в некоторой степени помогут экранирование и более эффективные меры заземления.

Ответы (2)

Равномерно расположенные пики на графике БПФ обычно являются гармониками. Фундаментальную частоту можно определить, тщательно отмечая расстояние между соседними гармониками. В вашем случае основная частота составляет 1 Гц (при условии, что метка оси X верна). Я предполагаю, что это система с GPS, а сигнал 1 Гц исходит от сигнала GPS PPS, каким-то образом связанного с вашим входом АЦП. Я могу только догадываться, потому что вы ничего не сказали нам о системе. Обратите внимание, что есть некоторые пики, которые не разделены на 1 Гц. Если вы сможете избавиться от шума частотой 1 Гц, это может стать вашей следующей задачей.

Спасибо, система включает сигнал GPS PPS, однако я не предполагаю, что GPS PPS может быть причиной этого. Потому что модуль GPS и АЦП - это разные печатные платы для уменьшения помех. Тестирование сбора данных проводилось одновременно с использованием многоканальной системы сбора данных. Я привык к двум каналам. Так почему не видно на синей стороне? Если вам нужны дополнительные детали, я могу сказать. Также АЦП имеет, которые я использую, дифференциальные входы.
Фильтр вряд ли поможет, потому что шум охватывает весь диапазон полосы пропускания вашего измерения. Вы должны найти источник 1 Гц и предотвратить его подключение к вашему входу АЦП. Как уже говорили другие, переход на дифференциал кажется многообещающим решением. Если вы еще этого не сделали, вам следует посмотреть на сигнал с помощью осциллографа во время сбора данных, чтобы увидеть, виден ли на входе 1 Гц. Если нет другого сигнала 1 Гц, вы должны учитывать, что это может быть сигнал PPS. Еще один вариант — использовать коаксиальный кабель вместо витой пары. Удачи!
Спасибо, а почему вы предлагаете коаксиальный кабель? Витая пара лучше коаксиала? Также как я могу изолировать землю? На мой взгляд, моя земля может быть шумной, поэтому я могу изолировать только землю датчика? Если да, есть ли у вас какие-либо схемы предложения?
Коаксиальный кабель обычно работает лучше, чем витая пара. Вы также должны убедиться, что все различные платы хорошо заземлены друг к другу. Используйте один провод заземления для каждого сигнального провода или провода питания. Обычно это значительно улучшает целостность сигнала и уменьшает перекрестные помехи.

Я нашел проблему там, где она есть, я хочу поделиться с вами. Всплески приходят на питание датчика. Несмотря на то, что датчики одинаковы, схема питания внутри каждого датчика имеет разный тип. Так что я полностью уверен, что моя проблема с шипами связана с проблемой питания датчика. Для датчиков требуется биполярное питание в диапазоне от +-12 В постоянного тока до +-15 В постоянного тока. И потребляемая мощность не более 20 мА. Я использовал LT 1763 ADJ для +12 В и LT 1964 ADJ для -12 В. Похоже на то, что мне менять LDO. Я использую преобразователь постоянного тока в постоянный перед LDO для получения +12 и -12. Есть ли у вас какие-либо рекомендации по поставке датчиков?

Мой совет - создать новый вопрос с вопросом об этом.