Filter

Filtert ein Zeitsignal mit einem IIR-Filter (unendliches Impulsansprechverhalten) und einem FIR-Filter (endliches Impulsansprechverhalten). Mit diesem Schritt können Sie mit Hilfe verschiedener Standardfiltertypen und -topologien unerwünschte Frequenzen dämpfen oder entfernen.

Der Filter in LabVIEW SignalExpress funktioniert kontinuierlich. Wenn der Schritt zum ersten Mal ausgeführt, eine Diskontinuität erkannt oder die Schaltfläche Filter zurücksetzen angeklickt wird, setzt das Programm das Signal auf seinen ursprünglichen Wert zurück.

Das Express-VI "Filter" in LabVIEW filtert das Signal ebenfalls kontinuierlich. Wenn das Express-VI zum ersten Mal ausgeführt, eine Diskontinuität erkannt oder die Schaltfläche Zurücksetzen angeklickt wird, setzt das Express-VI das Signal auf seinen ursprünglichen Wert zurück.

Details  

Parameter	Beschreibung
Eingangssignale	Zeigt das zu filternde Signal an.
Amplitude autom. skalieren	Skaliert automatisch die y-Achse der Vorschau. Per Voreinstellung wird die Amplitude automatisch skaliert.
Angezeigtes Signal	Gibt die Signale an, zu denen eine Vorschau angezeigt werden soll. Diese Option wird nur angezeigt, wenn an einem Schritt eine Gruppe von Signalen anliegt. Hinweis  Wenn sich Skalarwerte unter den Eingangswerten befinden, die von den Werten von Eingangssignalverläufen abhängen, können nicht alle Signale in der Vorschau angezeigt werden.
Ausgangssignale	Zeigt das gefilterte Signal an.
Amplitude autom. skalieren	Skaliert automatisch die y-Achse der Vorschau. Per Voreinstellung wird die Amplitude automatisch skaliert.
Eingabe	Zu diesem LabVIEW-SignalExpress-Schritt gibt es die folgende Option: Eingangssignal—Gibt das zu filternde Signal an.
Konfiguration	Enthält die folgende Option: Filterspezifikationen—Enthält die folgenden Optionen: Modus—Gibt den Modus des anzuwendenden Filters an. Es kann zwischen folgenden Optionen ausgewählt werden: IIR-Filter—Gibt einen IIR-Filter an. Dabei handelt es sich um einen rekursiven Digitalfilter mit unbegrenztem Impulsansprechverhalten. IIR-Filter arbeiten mit aktuellen und vorhergehenden Eingangswerten sowie aktuellen und vorhergehenden Ausgangswerten. Mit IIR-Filtern kann der gleiche Dämpfungspegel wie mit FIR-Filtern erzielt werden, jedoch mit weniger Koeffizienten. Aus diesem Grund sind IIR-Filter häufig schneller und weniger rechenintensiv als FIR-Filter. FIR-Filter—Gibt an, das mit einem FIR-Filter gearbeitet werden soll. Dabei handelt es sich um einen digitalen Filter mit endlichem Impulsansprechverhalten. FIR-Filter arbeiten nur mit den aktuellen und vorhergehenden Eingangswerten. Da ein FIR-Filter nicht von vorgehenden Ausgangswerten abhängt, klingt das Impulsansprechverhalten in einem endlichen Zeitraum irgendwann auf 0 ab. FIR-Filter werden für Anwendungen verwendet, bei denen der Phasengang linear sein muss. Typ—Gibt den Typ des anzuwendenden Filters an. Es kann zwischen folgenden Optionen ausgewählt werden: Tiefpass—(Voreinstellung) Lässt niedrige Frequenzen durch und dämpft hohe Frequenzen. Hochpass—Lässt hohe Frequenzen durch und dämpft niedrige Frequenzen. Bandpass—Lässt einen bestimmten Frequenzbereich durch. Der Frequenzbereich wird mit Untere Grenzfrequenz (Hz) und Obere Grenzfrequenz (Hz) festgelegt. Bandsperre—Dämpft einen bestimmten Frequenzbereich. Der Frequenzbereich wird mit Untere Grenzfrequenz (Hz) und Obere Grenzfrequenz (Hz) festgelegt. Topologie—[Modus: IIR-Filter] Gibt das Filterdesign des IIR-Filters an. Es kann zwischen folgenden Optionen ausgewählt werden: Aus—Filtert das Signal nicht. Butterworth—(Voreinstellung) Wendet einen Butterworth-Filter auf das Signal an. Der Frequenzgang von Butterworth-Filtern ist gleichmäßig und monoton ansteigend. Chebyshev—Wendet einen Chebyshev-Filter auf das Signal an. Mit Chebyshev-Filtern kann mit geringerer Filterlänge als bei Butterworth-Filtern ein steilerer Übergang zwischen Durchlass- und Sperrbereich erzielt werden. Chebyshev (Invers)—Wendet einen inversen Chebyshev-Filter auf das Signal an. Inverse Chebyshev-Filter unterscheiden sich insofern von Chebyshev-Filtern, als dass sie den Fehler über den Sperrbereich statt über den Durchlassbereich verteilen und im Durchlassbereich maximal flach sind und nicht im Sperrbereich. Elliptisch—Wendet einen elliptischen Filter auf das Signal an. Mit elliptischen Filtern wird der Spitzenfehler minimiert, indem er über den Durchlass- und den Sperrbereich verteilt wird. Bei elliptischen Filtern ist der Übergang zwischen Durchlass- und Sperrbereich am steilsten. Bessel—Wendet einen Bessel-Filter auf das Signal an. Bei Bessel-Filtern ist der Amplituden- und Phasengang maximal flach. Mit Bessel-Filtern kann die die bei allen IIR-Filtern anzutreffende nicht lineare Phasenverzerrung reduziert werden. Ordnung—[Modus: IIR-Filter] Gibt die Ordnung eines IIR-Filters an. Die Ordnung muss größer als 0 sein. Die Voreinstellung lautet 2. Beim Erhöhen der Ordnung wird der Übergang zwischen Durchlass- und Sperrbereich steiler. Jedoch verringert sich mit steigender Ordnung auch die Verarbeitungsgeschwindigkeit und am Anfang des Signals kommt es vermehrt zu Verzerrungen. Anz. der Filterschritte—[Modus: FIR-Filter] Gibt die Gesamtanzahl der FIR-Koeffizienten an. Diese Anzahl muss größer als 0 sein. Die Voreinstellung lautet 49. Beim Erhöhen der Koeffizientenanzahl wird der Übergang zwischen Durchlass- und Sperrbereich steiler. Mit größerer Anz. der Filterschritte sinkt jedoch die Verarbeitungsgeschwindigkeit. Grenzfrequenz (Hz)—[Typ: Tiefpass, Hochpass] Gibt bei den Filtertypen Tiefpass oder Hochpass die Grenzfrequenz an. Die Voreinstellung lautet 100 Hz. Untere Grenzfreq. (Hz)—[Typ: Bandpass, Bandsperre] Gibt bei den Filtertypen Bandpass und Bandsperre die untere Grenzfrequenz an. Die Voreinstellung lautet 100 Hz. Obere Grenzfreq. (Hz)—[Typ: Bandpass, Bandsperre] Gibt bei den Filtertypen Bandpass und Bandsperre die obere Grenzfrequenz an. Die Obere Grenzfrequenz (Hz) muss größer als die Untere Grenzfrequenz (Hz) sein und das Nyquist-Kriterium erfüllen. Die Voreinstellung lautet 200 Hz. Amplitudengang des Filters (dB)—Zeigt den Amplitudengang des angegebenen Filters an.

Filter (Details)

Die Einstellung für Modus, Typ und Topologie richtet sich nach der durchzuführenden Analyse. Die folgende Abbildung soll Ihnen dabei helfen, den passenden Filter für Ihr Projekt auszuwählen: