filter - 信号から周波数を抽出する方法

Question

（FFTに頼らずに）信号から主な周波数/周期を抽出する簡単な方法はありますか？

私の要件では、これはメイン周波数 (たとえば 3Hz) の値またはターゲット周波数の強さを表す値のいずれかになります。たとえば、次の 1 次元信号では、サンプリング レートが 50ms であると仮定すると、周波数は約 4Hz です。

これをプログラムでデータからどのように抽出できますか?

10 2 1 2 8 10 8 2 1 1 8 10 7 1 1 2 7 10 5 1

Answer 1

自己相関を使用してください!

%using Matlab

%convert sample rate to hertz

fs = 1/(50/1000) % result = 20hz

vector = [10 2 1 2 8 10 8 2 1 1 8 10 7 1 1 2 7 10 5 1];

R = xcorr(vector);

[pks,locs]=findpeaks(R);

%result in hertz

fs./(diff(locs))

ans =

3.3333    4.0000    3.3333    3.3333    4.0000    3.3333

max(fs./diff(locs))

ans =

4

• 信号に自己相関を適用します。Web には、自己相関を実行するためのさまざまな言語のソース コードが多数あります。これは疑似コードです。

  TotalSamples = length(signal)
  for z=1:TotalSamples
   sum = 0;
  
   for i=1:TotalSamples
  
             sum = sum + (signal(i)*signal(i + pos));
  
   end
  
   Xcorre(z) = Xcorre(z) + sum;
  end
  

• 自己相関の結果からすべてのローカル ピークを見つける

• ローカル ピーク間の差を計算するlocs[k+1] - locs[k]

• フレーム レートをローカル ピークの差で割る

• 周波数は最大値です