Математическая обработка и интерпретация результатов замеров

Что мерить, чем мерить, как мерить. И, естественно - зачем мерить...

При поддержке компании ПРИСТ


Ответить
Аватара пользователя
TEKTRON
Вымогатель припоя
Сообщения: 559
Зарегистрирован: Ср янв 12, 2011 07:42:16

Математическая обработка и интерпретация результатов замеров

Сообщение TEKTRON »

ВУЗовский курс математической статистики давно и прочно забыт. Видимо, в своё время инфа лектора пронеслась из ушей через авторучку напрямую в конспекты, совсем не задержавшись в голове. :oops: О чём теперь сожалею. Потому и прошу помощи у уважаемого сообщества.

Дело вот в чём.
При логгировании некоторых своих источников выявились довольно медленные периодические закономерности. Попробовал рассчитать их период=1/частота. Частоты должны были определиться быстрым преобразованием Фурье.
Установил в эксель пакет анализа, почитал умные вещи в инете и во встроенной справке. Опробовал на медленной синусоиде (0,1 Гц) - без проблем. Первое число - постоянная составляющая, второе (точнее, его вещественная часть) - первая гармоника, далее вторая и т.д. Просто, понятно, вольготно.

Затем применил то же самое к несинусоидальному сигналу - реальному массиву 4096 отсчётов при логгировании (отсчёты снимались каждые 10 с). Получил результат. Сижу, репу чешу - а какой именно частоте соответствует результат, следующий за постоянной составляющей? На диаграмме под спойлером это первый прямоугольник.
Тот же вопрос относительно 4 и 88 прямоугольника.

В общем, вопросов 2:
1) Как определить частоты спектральных составляющих после прямого БПФ? Если можно, с такой формулой, которую можно в Эксель забить.
2) Что означают отрицательные амплитуды составляющих (той же 88-й, например)?
СпойлерИзображение
Реклама
clvr00
Опытный кот
Сообщения: 724
Зарегистрирован: Чт сен 23, 2010 18:40:51
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Математическая обработка и интерпретация результатов зам

Сообщение clvr00 »

Надо по модулю брать. Не миним. Вещ, а мним.abs вроде. И поделить на 4096.
А частота = номер гармоники/ период. А номер гармоники вручную вводите: в первую строчку «1» в 4096-ю - «4096».

Добавлено after 2 minutes 25 seconds:
Re: Математическая обработка и интерпретация результатов замеров
Вот, нашёл откуда ноги растут :)
Скачайте эту статью, там все понятно:

Код: Выделить всё

8. Минина О.В., Богданов М.Б, Метод построения спектра шума измерительного сигнала с помощью стандартных функций Microsoft Excel
С уважением, Вячеслав.
Реклама
Аватара пользователя
TEKTRON
Вымогатель припоя
Сообщения: 559
Зарегистрирован: Ср янв 12, 2011 07:42:16

Re: Математическая обработка и интерпретация результатов зам

Сообщение TEKTRON »

Вячеслав, огромное вам спасибо!
Всё заработало и прояснилось!
Вечером на домашнем компе применю и выложу, пока попробовал на какой-то старой выборке - всё сработало как надо.
clvr00
Опытный кот
Сообщения: 724
Зарегистрирован: Чт сен 23, 2010 18:40:51
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Математическая обработка и интерпретация результатов зам

Сообщение clvr00 »

TEKTRON, отковырял у себя файлик.. там не всё подписано, но учитывая, что вы уже глубоко копнули, разберётесь, думаю, без проблем.
Изображение
Вложения
Спектр сигнала 20.04.xlsx.zip
(378.13 КБ) 292 скачивания
С уважением, Вячеслав.
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Аватара пользователя
TEKTRON
Вымогатель припоя
Сообщения: 559
Зарегистрирован: Ср янв 12, 2011 07:42:16

Re: Математическая обработка и интерпретация результатов зам

Сообщение TEKTRON »

Вячеслав, спасибо, всё пучком. 8)
Расчётные данные (основная гармоника периодом 465,5с=7м45с, причём от неё ещё и последующие гармоники различимы!) согласуются с периодом на прямом графике исходного сигнала (примерно 48 отсчётов на период соответствуют примерно 480с=8м). На скриншоте под спойлером всё наглядно видно.
СпойлерИзображение
Единственная сложность была скачать статью с картинками - напрямую электронная научная библиотека почему-то не отдавала, зато без проблем сработала кнопка "оправить статью на e-mail"
Потому выложу сюда, очень полезная штука...

Теперь вот задача определить, какой такой процесс в устройстве или окружающем его пространстве имеет такую стабильную повторяемость, скважность 2 и влияние на выходной сигнал? :shock:
СпойлерРазговоры китов? До моря далеко.
Солнечная буря? Логгирование ночью было.
Излучение с далекого созвездия Тау-кита? А как отвечать, я ж морзянку позабыл давно :)))
Но это уже точно не задача матобработки :))
Реклама
clvr00
Опытный кот
Сообщения: 724
Зарегистрирован: Чт сен 23, 2010 18:40:51
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Математическая обработка и интерпретация результатов зам

Сообщение clvr00 »

8 минут? Трамваи наверное :)
С уважением, Вячеслав.
Реклама
Electricman
Вымогатель припоя
Сообщения: 583
Зарегистрирован: Вс окт 20, 2019 20:54:30

Re: Математическая обработка и интерпретация результатов зам

Сообщение Electricman »

Тут возникла пара вопросов. :)

Так как 39ый любит виснуть при математической обработке с вытягиванием дополнительного разряда, проще складывать результаты отдельно. Но считывать и складывать 10 измерений каждый раз - довольно долго (почти 4 секунды выходит). Поэтому вопрос как получать дополнительный разряд с помощью меньшего числа отсчётов? Сам В7-39 его вытягивает уже из двух отсчётов, но что-то мне непонятно, как.

Ну и второй вопрос - как разделять данные в файле отсчётов, чтобы гнуплот рисовал несколько графиков? Например, есть пара значений, температура и напряжение, или три значения, снятые в один момент времени. Что не пытался - не получилось получить пару графиков. :(
Аватара пользователя
0leg-ch
Встал на лапы
Сообщения: 135
Зарегистрирован: Ср фев 25, 2009 01:49:43
Откуда: Тула

Re: Математическая обработка и интерпретация результатов зам

Сообщение 0leg-ch »

[uquote="Electricman",url="/forum/viewtopic.php?p=4191430#p4191430"]Ну и второй вопрос - как разделять данные в файле отсчётов, чтобы гнуплот рисовал несколько графиков? Например, есть пара значений, температура и напряжение, или три значения, снятые в один момент времени. Что не пытался - не получилось получить пару графиков. :([/uquote]
0 36.6 220
1 37.2 225
2 42.0 245
...

plot "111.dat" using 1:2,"111.dat" using 1:3
Electricman
Вымогатель припоя
Сообщения: 583
Зарегистрирован: Вс окт 20, 2019 20:54:30

Re: Математическая обработка и интерпретация результатов зам

Сообщение Electricman »

Хм, а этот счётчик спереди обязателен? :))) А то я без него пытался. :)
Если он нужен - печально, ещё кодинг впереди. :(

С математикой решил проще - делаем 10 считываний, а потом меняем по одному и пересчитываем, среднее скользящее выходит. Непонятно, насколько это правдиво будет, но что имеем. :)
Аватара пользователя
0leg-ch
Встал на лапы
Сообщения: 135
Зарегистрирован: Ср фев 25, 2009 01:49:43
Откуда: Тула

Re: Математическая обработка и интерпретация результатов зам

Сообщение 0leg-ch »

Electricman, ну это не счётчик, это значения по X, время, например. Можно оставить два столбца со значениями по Y и делать using 1, using 2.
Electricman
Вымогатель припоя
Сообщения: 583
Зарегистрирован: Вс окт 20, 2019 20:54:30

Re: Математическая обработка и интерпретация результатов зам

Сообщение Electricman »

Да я понял, просто не так выразился. :)

Ну и такой вопросик - как проще задать по оси Y значения так, чтобы границы были около или на грани значений мин/макс? А то каждый раз прикидывать yrange не особо удобно. :(
Аватара пользователя
0leg-ch
Встал на лапы
Сообщения: 135
Зарегистрирован: Ср фев 25, 2009 01:49:43
Откуда: Тула

Re: Математическая обработка и интерпретация результатов зам

Сообщение 0leg-ch »

Electricman, не совсем понял вопроса... Хочется, чтобы график был не впритык, а с зазорчиком сверху/снизу?
Electricman
Вымогатель припоя
Сообщения: 583
Зарегистрирован: Вс окт 20, 2019 20:54:30

Re: Математическая обработка и интерпретация результатов зам

Сообщение Electricman »

Ну, почти, можно и без зазора, лишь бы гнуплот автоматом установил границы по мин/макс значениям в графике.
Аватара пользователя
0leg-ch
Встал на лапы
Сообщения: 135
Зарегистрирован: Ср фев 25, 2009 01:49:43
Откуда: Тула

Re: Математическая обработка и интерпретация результатов зам

Сообщение 0leg-ch »

set yrange [*:*]
Ответить

Вернуться в «Измерения»