获取噪声样本向量的频率答案

【问题标题】：Get frequency of a noisy sample vector获取噪声样本向量的频率
【发布时间】：2012-06-10 16:40:34
【问题描述】：

我主要需要一个通用算法，然后将其移植到我的系统（Arduino 板）上，但我很高兴得到继续研究其他方向的提示；

我有一组大约 650 个样本，覆盖 5 秒，代表一个周期信号，但噪声很大；样本来自TAOS230光传感器，信号是基于血流的人体皮肤透明度。

我需要主要/主要信号的频率，这实际上是人类的脉搏。示例看起来类似于此https://www.dropbox.com/s/fw196r6yf1awhrh/untitled2.bmp

这里有一个包含大约 5k 个样本的转储 https://www.dropbox.com/s/efwvyn5oec7ixgg/samples.txt

谢谢，

亚历克斯

【问题讨论】：

计算功率谱并寻找 0.5 Hz - 3 Hz 范围内的最大峰值？
FFT 对于 arduino 来说太难了。改用自相关是一种旧算法，但很有用。见：arduino.cc/cgi-bin/yabb2/YaBB.pl?num=1143061795
@Eudaid：在如此低的采样率下，Arduino 应该可以毫无问题地实时运行基于 FFT 的算法，并有足够的计算带宽可供使用。

标签： filtering arduino frequency noise-reduction

【解决方案1】：

我经常为 arduino 做的事情是使用一个平均输入数据的函数喜欢

newx 包含新的样本数据

 x = (9 * x +newx ) /10

这会抑制信号，另请注意，焊接不良也与高噪音水平有关，请检查一下。

下一步是定义实际平均值，然后您可能会计算您高于/低于多少次以检索频率，我会通过将其定义为 -n below 或 +n above 来做到这一点。这是一个有点模糊的实现，但会起作用。（否则，如果你不使用与平均值的距离 n，你会在平均值上得到许多误报。

使函数只计算状态变化在伪代码中：

#// counting state changes
if ( state > avg_state + n ) and (oldstate = -1)  {statecount++ : oldstate = +1 } 
if ( state < avg_state - n ) and (oldstate = +1)  {statecount-- : oldstate = -1 }

它可能有点简单（没有 FFT），但通常简单的东西效果很好。

【讨论】：