filtrage et fréquence echantillonage

[membreComplexe12]

Bonjour tous,

j'ai une petite question sur le filtrage de courbe :

-> si j'ai un signal qui a une fréquence de 50Hz (et plein d'autres) et que j'ai une fréquence d'echantillonage de 2Hz est il possible tout de même de filtrer la fréquence de 50 Hz avec
un filtre coupe bande 48-52Hz?

je vous pose cette question car lorsqu'on fait des FFT, si on a sous echantillonage, alors on ne peut pas avoir un spectre correct puisqu'on ne respectera pas le thèorème de Shanon.

-> du coup, je me demande lorsqu'on fait du filtrage, si il est possible de filtrer des frequences supérieures à deux fois la frequences d'echantillonage ?

j'utilise sous matlab la fonction "butter" pour définir les paramètres de mon filtre.

merci pour votre aide
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[LPFR]

Bonjour.
Si vous échantillonnez à 2 Hz, vous ne voyez pas les fréquences supérieures à 1 Hz.
Alors vos 50 Hz, n'en parlons pas !
Au revoir.

[membreComplexe12]

Bonjour,
merci LPFR pour cette remarques.
connais tu donc une solution pour filtrer les hautes fréquences qui bruites ma courbe expérimentale ?
une moyenne glissante ?

[GrisBleu]

Salut

Avant échantillonnage, applique un filtrage passe bas (a 1Hz) que tu peux definir avec matlab
++

[A voir en vidéo sur Futura]

[membreComplexe12]

Salut

salut grisBleu et merci de ton aide.
Néanmoins, je n'ai pas compris ce que tu voulais dire

Avant échantillonnage,

avant echantillonage je n'ai rien du tout... ?
j'ai une machine qui me donne un signal echantillonage à 2Hz et c'est ce signal que je veux filtrer...

applique un filtrage passe bas (a 1Hz) que tu peux definir avec matlab

effectivement je peux définir ce type de filtre avec matlab mais es ce que ça à un intérêt ?

si ma fréquence d'echantillonage est de 2Hz alors le filtrage va fonctionner sur des frequences de plus de 1Hz ? (th. Shanon)

[phuphus]

Bonsoir,

GrisBleu parle d'un filtre anti-repliement. Mais ça n'est pas possible de le faire après échantillonnage : il faut forcément que ce filtre soit placé avant le convertisseur. Avec un échantillonnage à 2Hz, sa fréquence de coupure ne sera pas de 1Hz, mais un peu inférieure pour lui laisser la place de rejeter tout ce qui est au dessus de 1Hz à, disons au pire -80dB pour un échantillonnage en 16 bits.

Si je comprends bien, tu as peur d'être pollué par le 50Hz secteur. Si ta machine est équipée d'un filtre anti-repliement et que l'implémentation du convertisseur est propre, il n'y a pas de raison que tu aies du 50Hz. Si ton signal est bruité, alors c'est certainement du bruit "aléatoire". Que te donne ta machine quand tu fais une acquisition à vide ? Quel est le niveau ton bruit ?

[membreComplexe12]

Bonsoir,

Bonsoir PhuPhus et merci de ton aide encore une fois

GrisBleu parle d'un filtre anti-repliement. Mais ça n'est pas possible de le faire après échantillonnage : il faut forcément que ce filtre soit placé avant le convertisseur.

Merci pour le terme exacte c'est plus pratique pour faire des recherches sur google

Si je comprends bien, tu as peur d'être pollué par le 50Hz secteur.

Oui par exemple. Mais aussi je suis pollué par des vibrations de cette dernière qui se répercutes sur la mesure et qui on une fréquence assez élevée à mon avis (vu la gueule de mes courbes)

Si ton signal est bruité, alors c'est certainement du bruit "aléatoire". Que te donne ta machine quand tu fais une acquisition à vide ? Quel est le niveau ton bruit ?

(je n'ai plus accès à la machine donc je ne peux pas t'en dire vraiment plus.... la seule chose que je peux te dire c'est que j'ai un bruit d'amplitude forte (5% du signal)
et qui a une fréquence qui a l'air assez élevée)

si j'ai bien compris la seule méthode pour enlever des fréquences supérieur à 1Hz c'est avoir un filtre anti-repliment ?
si j'ai fais une mesure sans ce type de filtre je ne peux rien faire comme filtrage pour améliorer mon signal ?
(car la fréquence d'echantillonage est deja choisie?)

[LPFR]

...
si j'ai bien compris la seule méthode pour enlever des fréquences supérieur à 1Hz c'est avoir un filtre anti-repliment ?
si j'ai fais une mesure sans ce type de filtre je ne peux rien faire comme filtrage pour améliorer mon signal ?
(car la fréquence d'echantillonage est deja choisie?)

Bonjour.
Vous avez encore la bonne vieille méthode de mettre un filtre analogique passif (un ou plusieurs RC) entre la source du signal et votre échantillonneur. Et vous pouvez être sur, qu'un filtre passif n'a pas des problèmes dé repliement.
Au revoir.

[GrisBleu]

si j'ai bien compris la seule méthode pour enlever des fréquences supérieur à 1Hz c'est avoir un filtre anti-repliment ?
si j'ai fais une mesure sans ce type de filtre je ne peux rien faire comme filtrage pour améliorer mon signal ?
(car la fréquence d'echantillonage est deja choisie?)

Bonjour

Le theoreme de Shannon te dit que pour une frequence d'echantillonnage F0, tout le spectre du signal continu au dessus de F0/2 va etre "replie" et polluer ton signal numerique. Apres coup, tu ne peux plus revenir en arriere, et sans connaissance a priori du bruit, tu me sembles bloque.

Maintenant, tu peux travailler sur le signal numerique en lui meme et essayer de le "debruitter" (mais tu as deja perdu de l'information, on ne peux revenir en arriere)
Quelle forme a t on spectre ? Sais tu deja ou devrais se trouver ton signal utile ?
++

[membreComplexe12]

Bonjour tous et merci pour votre aide,

Vous avez encore la bonne vieille méthode de mettre un filtre analogique passif (un ou plusieurs RC) entre la source du signal et votre échantillonneur. Et vous pouvez être sur, qu'un filtre passif n'a pas des problèmes dé repliement.

merci pour l'info, je n'avais pas pensez à ce genre de chose (ça fait bien longtemps que je n'ai pas fais d'electronique, ça reste de vagues souvenir).

Le theoreme de Shannon te dit que pour une frequence d'echantillonnage F0, tout le spectre du signal continu au dessus de F0/2 va etre "replie" et polluer ton signal numerique. Apres coup, tu ne peux plus revenir en arriere, et sans connaissance a priori du bruit, tu me sembles bloque.

OK, c'est bien ce que je pensais. Merci de m'avoir confirmé, je comprends à présent ce que ça veut vraiment dire ce bon vieux th. de Shanon

Maintenant, tu peux travailler sur le signal numerique en lui meme et essayer de le "debruitter" (mais tu as deja perdu de l'information, on ne peux revenir en arriere)

oui, c'est effectivmenet ce que je cherche à faire.

Quelle forme a t on spectre ? Sais tu deja ou devrais se trouver ton signal utile ?

En pièce jointe : signal.jpg
je viens de mettre mon signal en bleu et en rouge le signal que j'ai filtré à 0.1 Hz à l'aide de ce code :

clear all;close all;clc;
%lecture données
exp=load('Exemple.txt');
tps=exp(:,1);
sortie=exp(:,2);
%frequence echantillonnage
nbPoints=length(tps);
Fe=nbPoints/(tps(end)-tps(1));
%application du filtre (fréquence normalisé par frequence nyquist)
[b a]=butter(3,[0.1]/(Fe/2),'low');
f=filtfilt(b,a,sortie);
%comparaison
figure (1)
plot(tps,sortie,tps,f,'r')

En fait mon signal théorique est censé être une alternance de droites et de palier qui ressemble à une fonction

on voit donc que ma courbe d'origine est très bruitée sur les paliers et que si je veux retrouver ma courbe "lisse" il faut filtrer pas mal !!!

ce que j'ai fais c'est un filtre d'ordre 3 (je ne sais pas pourquoi 3... je n'ai aucune idée de comment on choisi ceci) avec une frequence de coupure
de 0.1 Hz. Avec cette fréquence de coupure j'ai effectivement viré pleins de bruits indésirables mais j'ai également cassé un peu la linéarité de ma partie
qui est censé être totalement linéaire... (il faut zoomer pour s'en rendre compte :zoom.jpg

[phuphus]

Bonsoir,

un filtre passe-bas est une première approche pour virer du bruit, mais il est évident que tu filtres aussi les hautes fréquences de ton signal. Concernant l'ordre du filtre, tu trouveras plein d'infos sur le net.

Tu peux peut-être regarder du côté de "denoisers" contenus dans des logiciel de traitement audio.

[membreComplexe12]

salut phuphus,
merci pour tout !
je vais regarder
A+