Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik relative Signalauswertung


von Problemkind (Gast)


Lesenswert?

moin,

ich bräuchte mal ein paar Denkansätz für folgendes Problem:

Und zwar geht es darum, einen Signalverlauf in Relation zu sich selbst 
auszuwerten indem Änderungen des Pegels durch die Standardabweichung 
erkannt werden.

Idee ist also, über mehrere Messzeitpunkte Daten zu speichern, jeweils 
die Standardabwichung zu berechnen und daraus die Vertrauensintervalle 
zu bilden.
Liegt der aktuelle Messwert dann außerhalb des Vertrauensintervalls, 
dann müsste er als "echter" Signalwert interpretiert werden. Liegt er 
hingegen innerhalb des Vertrauensintervalls, dann ist es Rauschen.

Soweit zur Theorie.

Nun die praktischen Probleme:
1)
Das Vertrauensintervall kann nicht mittig aus einer Bandbreite um den 
aktuellen Messwert herum gebildet werden, sondern nur aus den 
vergangenen Werten, so dass der Messkurvenverlauf innerhalb des 
Vertrauensintervalls zeitlich versetzt ist, und somit näher an die 
Intervallgrenzen gerät, als er das eigentlich dürfte.

2)
Es gibt Fälle, in denen nur "ein bischen" detektiert wird, so dass der 
Pegel, aber auch die Messbandbreite insgesamt steigt, es aber noch nicht 
genügt, um aus diesem "bischen" bereits einen Messwert als "echt" zu 
validieren
Das hat zur Folge, dass die Standardabweichung der vergangenen Messwerte 
steigt und somit für die zukünftigen Werte die Vertrauensgrenzen 
erweitert werden. Wird aus dem "bischen" nun langsam "ein bischen mehr", 
dann ändert sich die Detektionsschwelle in ebensolchem Tempo, wie das 
eigentliche Signal, sprich es würde niemals als richtig erkannt 
werden...

3)
Die Speichertiefe darf nicht beliebig tief sein (uC).



Habt ihr ungefähr verstanden wie das Problem gelagert ist und könne ihr 
mir etwas auf die Sprünge helfen?

mfg

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  Problemkind (Gast)

>Liegt der aktuelle Messwert dann außerhalb des Vertrauensintervalls,
>dann müsste er als "echter" Signalwert interpretiert werden. Liegt er
>hingegen innerhalb des Vertrauensintervalls, dann ist es Rauschen.

Klingt nach einer ziemlich umständlichen Beschreibung für einen 
Tiefpass.

>Das Vertrauensintervall kann nicht mittig aus einer Bandbreite um den
>aktuellen Messwert herum gebildet werden,

Deine Wortwahl ist missverständlich. Bandbreite hat was mit Frequenz zu 
tun, nicht Amplitude. Du meinst aber einen Messbereich um deinen 
idealen, gefilterten Mittelwert.

>sondern nur aus den
>vergangenen Werten, so dass der Messkurvenverlauf innerhalb des
>Vertrauensintervalls zeitlich versetzt ist, und somit näher an die
>Intervallgrenzen gerät, als er das eigentlich dürfte.

Ziemlich verquere Beschreibung. Ich deute das mal so. Du willst ein 
verrauschtes Signal per Tiefpass filtern und darus den "echten" Messwert 
gewinnen, genauer den Mittelwert. Dann willst du aber durch "Zauberei" 
Messwerte, die größer als ein gefilterer Mittelwert +/- Abweichung Y als 
neue "echte" Messwerte erkennen. Hmmm.

>dann ändert sich die Detektionsschwelle in ebensolchem Tempo, wie das
>eigentliche Signal, sprich es würde niemals als richtig erkannt
>werden...

>Die Speichertiefe darf nicht beliebig tief sein (uC).

Dann bau doch eien gescheiten Analogfilter vor deinen AD-Wandler ;-)
Ausserdem gibt es noch IIR Filter, auch wenn die etwas anspruchsvoller 
sind.

von Uwe (Gast)


Lesenswert?

Hört sich für mich son bischen wie Dukelstrom- bzw. background Korrektur 
an.

von Problemkind (Gast)


Lesenswert?

Hallo,

also mit ein wenig Phantasie kann man das von mir gewünschte wohl 
tatsächlich mit einem digitalen Tiefpass vergleichen, denn wenn sich 
meine Werte schneller ändern (als normal), dann soll dies als 
signalbedingte Ursache interpretiert werden.

Ich könte also einen digitalen Filter verwenden, der nicht unterdrückt, 
sondern nur bekanntgibt, dass dort gerade schnellere Änderungen als 
gewöhnlich stattfinden.

Gibt es weitere Vorschläge?

mfg

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.