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Dieses Thema hat akzeptierte Lösungen:

Amplitudengeregeltes Rauschen



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01.06.2015, 15:24 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 01.06.2015 15:26 von tg_1909.)
Beitrag #1

tg_1909 Offline
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Amplitudengeregeltes Rauschen
Hallo zusammen,

ich würde gerne mit einem analogen Ausgangsignal einen elektromagnetischen Shaker ansteuern. Das Signal soll in diesem Fall weißes Rauschen sein. Dazu habe ich auch bereits ein VI erstellt, mit der Möglicheit das Rauschen in seiner Bandbreite durch ein Filter zu beschränken. Wenn man jedoch ein Bauteil an den Shaker koppelt, ist die Amplitude über dem Frequenzband nicht mehr konstant. Meine Idee war, mit Hilfe einer FFT die Amplituden zu den einzelnen Frequenzen über einen bestimmten Zeitraum zu mitteln und anschließend mit Hilfe eines Filters die Amplitude in Abhängigkeit der Frequenz wieder zu verstärken oder zu dämpfen, sodass sich im Endeffekt wieder eine konstante Amplitude über den gesamten Frequenzbereich einstellt.
In Artemis (eine Mess- und Analyse-Software im Bereich Schall und Vibrationen) ist es möglich ein Excelfile mit den Eckpunkten der gewünschten Frequenzbereiche sowie der dazugehörigen Dämpfung zu laden, und das System erstellt daraus automatisch ein FIR-Filter.
Ich hoffe so etwas ähnliches auch in LabView durchführen zu können. Also die Abweichung vom Soll-Wert aufzeichnen und während des laufenden Betriebs das Filter mit den bestimmten Koeffizienten erstellen.

Danke schon mal für eure Hilfe!

Gruß
tg
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02.06.2015, 09:03 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 02.06.2015 09:12 von Lucki.)
Beitrag #2

Lucki Offline
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RE: Amplitudengeregeltes Rauschen

Akzeptierte Lösung

Also ich habe mir in so einem Fall das frequenzbandbegrenzete weiße Rauschen selbst erzeugt. Einfach alle Spektralkomponenten im gewünschen Frequenzbereich, alle mit gleicher Amplitude, aufaddiert. Damit der Zeitverlauf auch aussieht wie ein Rauschen, sollte die Phase jeder Komponente zufällig im Bereich 0..2Pi sein.
Wichtig ist auch ein möglicht großes Verhältnis Effektivwert zu Spitzenwert, denn der Spitzenwert bestimmt die Aussteuerungsgrenze. Um das zu verbessern, kann man z.B. 10 solche Rauscherzeugungen machen, und der Zeitverlauf mit dem besten Verhältnis wird dann genommen.

Wenn Du damit gar nicht klar kommst, dann müßte ich dieses alte VI mal herauskramen.

Gruß Ludwig
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25.08.2015, 18:51 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 25.08.2015 19:04 von tg_1909.)
Beitrag #3

tg_1909 Offline
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RE: Amplitudengeregeltes Rauschen
Hallo Lucki,

ich habe dein VI zur Erzeugung eines weißen Rauschens mir hier im Forum heraus gesucht und angehängt. Könntest du mir einmal kurz erklären, wie die Signalerzeugung abläuft? Besonders interessiert mich der Teil innerhalb des SubVIs NoiseGenerat, in dem dann tatsächlich das Signal berechnet wird. Außerdem haben meine Signale unabhängig von der Amplitude die ich wähle die selbe Magnitude, wenn ich den Signalverlauf mit einer FFT analysiere. Habe ich da etwas falsch verstanden bei weißem Rauschen?!

Danke und Gruß
tg_1909


Angehängte Datei(en)
10.0 .vi  NoiseGenerate.vi (Größe: 13,25 KB / Downloads: 105)

10.0 .vi  Stimulus2.vi (Größe: 39,4 KB / Downloads: 81)
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26.08.2015, 13:07
Beitrag #4

Lucki Offline
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RE: Amplitudengeregeltes Rauschen
Mein PC war total abgestürzt, langsam komme ich wieder in die Gänge. Bitte noch etwas Geduld..
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27.08.2015, 10:40
Beitrag #5

Lucki Offline
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RE: Amplitudengeregeltes Rauschen
Kurze Erklärung, wie das VI zur Erzeugung des Rauschens funktioniert.
Der Grundgedanke ist, einen Zeitverlauf mit möglichst hohen Verhältnis Effektivwert zu Spitzenwert zu haben. Warum? Der Spitzenwert ist begrenzt durch die Aussteuerungsgrenze der Hardware, und je besser das Verhätnis (bei vorgegebenemSpitzenwert), desto mehr spektrale Energie enthält die Waveform.
Die einzelnen Harmonischen werden sukkzessiv alle dem Zeitverlauf aufaddiert, aber nicht einfach so, sondern nach dieser Regel:
Der bisherige Zeitverlauf mit n Harmonischen wird daraufhin untersucht, bei welchen Index der Absolutwert am größten ist. Daraufhin wird untersucht, welchen Wert die neu hinzukommende n+1te Harmonische bei diesem Index hat - es interessiert nur das Vorzeichen. In Abhängigkeit von diesen Resultaten wird die neue Harmonische entweder addiert oder subtrahiert.
(Beispiel: Die größte Absolutwert der alten Warveform sei positiv, der Wert der neuen Harmonische an dieser Stelle sei ebenfalls positiv. In diesem Fall wir subtrahiert, damit der maximale Absolutwert an dieser Stelle mit der neu inzukommenden Harmonischen abgebaut, und nicht noch mehr vergrößert wird.)
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