振动信号重采样中的抗混叠滤波器作用

impulse

振动信号计算阶比跟踪重采样中，一个关键环节是数字抗混叠滤波器，很多仪器缺少这个环节，仅仅是简单的线性插值，或者三次样条插值得到等角度振动信号，结果给现场诊断带来了不必要的麻烦，下面用一个模拟信号来说明这一点。
模拟信号是一个频率线性变化信号叠加一个定频率型号，变频信号单峰值为3，频率从6Hz线性变化到50Hz，定频信号单峰值为1，频率为1500Hz，阶比跟踪重采样采用128倍频，没有抗混叠滤波和加了抗混叠滤波的三维频谱如下：

                               
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                            层叠图-未加抗混叠滤波

                               
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                             瀑布图-未加抗混叠滤波

                               
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                            层叠图-增加抗混叠滤波

                               
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                            瀑布图-增加抗混叠滤波
从图上可以看到，未加抗混叠滤波时，生成了混叠频率成分，频谱出现错误。

vib001

好高深的技术 看不明白。

算法很重要。

vibmaster

三次样条插值 有什么弊端

impulse

vibmaster 发表于 2016-8-8 12:47
三次样条插值 有什么弊端

我没有说三次样条插值有什么弊端，我说的是任何插值之前都要加数字抗混叠滤波。
三次样条插值在实时性上肯定要差一点。

mriook

在电机瀑布图上见到过很规律的X形峰值线，几根左上到右下和左下到右上的线交叉，
也不知道是电机电气问题还是没加抗混淆的过

猫头鹰先生

可否把数字抗混叠滤波器的资料和代码贴出来，另外仿真信号可否用信号表达式写出来。

impulse

mriook 发表于 2016-8-9 08:47
在电机瀑布图上见到过很规律的X形峰值线，几根左上到右下和左下到右上的线交叉，
也不知道是电机电气问题 ...

如果出现这种折回的谱线，大部分是抗混没做。

impulse

猫头鹰先生 发表于 2016-8-9 10:06
可否把数字抗混叠滤波器的资料和代码贴出来，另外仿真信号可否用信号表达式写出来。

模拟信号比较简单，可以参考http://forum.vibunion.com/forum. ... 7%B1%C8%B8%FA%D7%D9来做，增加一个1500Hz的正弦信号就行，至于数字抗混叠滤波器，我选择的自适应滤波器，代码肯定不能共享了，因为现在运用到公司产品上了。

impulse

这篇文章对混叠有一个比较清楚的说明
http://modalspace.blog.sohu.com/309823773.html

vibmaster

看图  作用还是很 明显的

impulse

vibmaster 发表于 2016-8-9 13:27
看图  作用还是很 明显的

是的，下面两张图上也可以看到存在过渡带

Pparis

抗混叠滤波器 anti-alias filter是一个低通滤波器，用以在输出电平中把混叠频率分量降低到微不足道的程度。
　　动态信号测试分析系统中为什么要使用抗混滤波器呢？大家都知道“奈奎斯特采样定律”， 在对模拟信号进行离散化时，采样频率f2至少应2倍于被分析的信号的最高频率f1,即： f2≥2 f1；否则可能出现因采样频率不够高，模拟信号中的高频信号折叠到低频段，出现虚假频率成分的现象，称之为：混叠。

impulse

Pparis 发表于 2016-8-10 08:50
抗混叠滤波器 anti-alias filter是一个低通滤波器，用以在输出电平中把混叠频率分量降低到微不足道的程度。 ...

因为现在动态信号分析仪已经远远不是以前的概念了，早就超越了模拟采样的范围，很多分析是需要后期的数字信号处理，比如数字重采样、阶比跟踪采样，因为前面的模拟采样一般采样频率非常高，后期的数字采样有可能某些时候采样频率非常降低，如果不加数字抗混，不可避免的会带来混叠。

vibmaster

效果还真不错  应用到实际中效果如何

zhangxinzhi

你这是用的什么软件？