mikrocontroller.net

Forum: Digitale Signalverarbeitung / DSP Vorteile Überabtastung bei Nutzsignal 0-150 Hz


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
Autor: ElecEddy R. (forrix)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo liebes Forum,

ich habe eine Frage bezüglich der Überabtastung eines Nutzsignales im 
Bereich von 0-150 Hz (EKG). Ich habe in einem Fachbuch gelesen, dass 
eine Abtastung von 2ksps ausreichend gut ist.
Nach dem Abtasttheorem sollte doch aber theoretisch eine Abtastung von 
300sps ausreichen, oder gibt es einen signalanalytisch sinnvollen Grund 
das Signal mit dem ca. 7-fachen überabzutasten?

Vielen Dank schon mal im Voraus! :)

Autor: A-Freak (Gast)
Datum:

Bewertung
2 lesenswert
nicht lesenswert
Ja, es gibt sogar zwei praktische Gründe:

1. die Spiegelfrequenzen, auch Alias genannt.
Beim Abtasten mit 300/sek würden Frequenzen von 150 bis 300Hz in deinen 
Netzbereich runtergemnischt.
Beim Abtasten mit 2k/Sek würden erst Frequenzen von 1850 bis 2000Hz in 
deinen Nutzbereich runtergemischt.

Mit der Überabtastung wird also die analoge Vorfilterung viel 
entspannter.

2. du gewinnst auf Auflösung.
Wenn der Wandler 8 Bit hat und du mit 2400/Sek statt 300/Sek abtastest 
und danach einen Mittelwert bildest dann hast du SQR(8) mal bessere 
Auflösung, also 10,5 Bit

Autor: ElecEddy R. (forrix)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Erstmal Danke für die schnelle Antwort.

Zu 1.
Ah ok. Das macht Sinn. Dann muss der Tiefpass zur anti-Aliasing 
Filterung nicht so extrem steil sein.

zu 2.
Ich verstehe leider nicht so ganz was das mit der Bit-Auflösung des ADC 
zutun hat. In diesem Fall geht es ja um die zeitliche Abtastung, nicht 
um die Auflösung der Amplitude. Also meinst du, dass eine Überabtastung 
zu einer höheren Auflösung der Amplitude führt?

Autor: Schottlandkenner (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
ElecEddy R. schrieb:
> ich habe eine Frage bezüglich der Überabtastung eines Nutzsignales im
> Bereich von 0-150 Hz (EKG).

Seit wann bewegt sich denn das Nutzsignal bei einem EKG im Bereich 0 ... 
150Hz?

Autor: ElecEddy R. (forrix)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Schottlandkenner schrieb:
> ElecEddy R. schrieb:
>> ich habe eine Frage bezüglich der Überabtastung eines Nutzsignales im
>> Bereich von 0-150 Hz (EKG).
>
> Seit wann bewegt sich denn das Nutzsignal bei einem EKG im Bereich 0 ...
> 150Hz?

Das EKG bei Erwachsenen weist Frequenzanteile im Bereich von 0...150Hz 
auf. Bei Kleinkindern sogar bis zu 250 Hz.

Beim Monitoring EKG wird das Signal durch die Verstärkerschaltung auf 
den Bereich von 0,5...40Hz gebracht, da es nur um die grobe Form des 
QRS-Komplexes und der T-Welle geht.
Beim diagnostischen EKG ist die Bandbreite der Verstärkerschaltung von 
0,05...150Hz zu wählen, um alle wichtigen diagnostischen Frequenzanteile 
zu erhalten.

Nicht zu verwechseln ist wie gesagt dabei die untere Grenzfrequenz der 
Verstärkerschaltungen (0,5 oder 0,05Hz), welche bspw. die Atmung oder 
Gleichanteile wegfiltert, mit der tatsächlichen Bandbreite des 
EKG-Signals. Dieses beginnt wirklich bei 0Hz.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.