Tiefpassfilter
Der Tiefpassfilter wendet einen digitalen Butterworth-Tiefpassfilter auf ein Signal an. Frequenzen oberhalb der angegebenen Grenzfrequenz werden gedämpft, Frequenzen unterhalb bleiben erhalten.
Verwendung
Kurzübersicht
- Eingang: Ein Signal (oder mehrere für Batch-Verarbeitung)
- Ausgang: Gefiltertes Signal mit reduzierten Hochfrequenzanteilen
Voraussetzungen
Das Eingangssignal muss folgende Eigenschaften aufweisen:
- Mindestens zwei Datenpunkte
- Eine gültige Zeitstempel-X-Achse zur Berechnung der Abtastrate
Einstellungen
| Parameter | Werte | Beschreibung |
|---|---|---|
| Grenzfrequenz | > 0 Hz | Die Grenzfrequenz des Filters |
| Ordnung | 1 – 10 | Die Ordnung (Steilheit) des Butterworth-Filters |
Ausgabe
- Name:
{Signalname} - Lowpass - X-Achse: Zeit (ursprüngliche Zeitstempel)
- Y-Achse: Gefilterte Signalwerte (gleiche Einheit wie Eingang)
- Interpretation: Das Ausgangssignal enthält nur Frequenzanteile unterhalb der Grenzfrequenz; höhere Frequenzen werden gedämpft.
Info
Der Filter wird mit phasenverzerrungsfreier Filterung (scipy.signal.filtfilt) angewendet.
Beispiel-Workflow
- Hochfrequentes Rauschen aus Sensordaten entfernen, bevor weitere Analysen durchgeführt werden
- Signale vorverarbeiten, bevor Übertragungsfunktionen oder andere frequenzbasierte Operationen berechnet werden
Technische Details
- Der Butterworth-Filter wird mit der angegebenen Grenzfrequenz und Ordnung entworfen
- Die Abtastrate wird automatisch aus allen Zeitstempeln des Signals berechnet
- Die Filterung erfolgt phasenverzerrungsfrei mit scipy.signal.filtfilt
Typische Anwendungsfälle
- Glättung verrauschter Messdaten
- Vorbereitung von Signalen für die Frequenzanalyse
- Entfernen unerwünschter Hochfrequenzanteile