Messignale mit unterschiedlicher Abtastungsrate verrechnen

Thomas Korner Gast #6992428
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Hallo Experten!
Ich habe von einem Signal Messwerte von unterschiedlichen Messgeräten 
(im Prinzip Ströme, Spannungen und Beschleunigungsdaten) und mit 
unterschiedlichen Abtastraten. Teilweise mit nur leicht abweichender 
Messfrequenz, teilweise aber auch nur 1/3 der Abtastrate der anderen 
Messungen. Die einzelnen Messungen sind mit entsprechenden 
Tiefpassfiltern gefiltert und ich habe sogar ein 
Synchronistationssignal, leider haben die Messgeräte aber alle eine 
unterschiedliche Reaktionszeit auf das Startsignal.
Gibt es ein mathematisch sauberes Verfahren, die Messwerte zu 
interpolieren (z.B. auf den kleinsten gemeinsamen Abtastratenwert), 
sodass ich für gegebene Zeitpunkte je einen interpolierten Wert für 
jedes der Messgeräte habe?
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A. S. #6993342
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> leider haben die Messgeräte aber alle eine
> unterschiedliche Reaktionszeit auf das Startsignal.

Ich gehe mal davon aus, dass das ein Echtzeitsystem ist. Andernfalls 
sind vielleicht andere Methoden besser, die auch "in die Zukunft 
schauen" können, aaber:

die Regelungstechnik bietet da einiges an Mathematik.
Wenn deine Sensorik nicht den exakten Messwert erfasst, sondern ein 
abgeleitetes Signal mit einer bestimmten Dynamik, dann sind vielleicht 
"Beobachter" das richtige für dich.

Wenn du dein gemessenes System mathematisch modellieren kannst, suchst 
du vielleicht ein Kalman-Filter oder etwas Ähnliches. Mit einem 
dynamischen Modell kannst du nämlich Ausgabewerte zu einer frei 
wählbaren Frequenz generieren.

Von dort aus gibt es dann allerlei Erweiterungen zum Thema 
Synchronisation, aber im einfachsten Fall speicherst du alle Messungen 
in einem Puffer und wenn etwas veraltetes kommt, rollst du zurück zu dem 
Messzeitpunkt, und rechenst alles in der richtigen Reihenfolge nochmal 
durch. Wenn du mal so weit bist, versuch man die Suchbegriffe 
"Out-of-Sequence Data" und "Time delayed measurements".
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Messtechniker Gast #6993361
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Sehr guter Beitrag. Da allerdings der TE konkret das Problem der 
Abtastung hat, dürfte sein System nicht fit sein, um nichtdiskrete 
Regelung zu betreiben (und er wird nicht fit sein, es ihm beizubringen).

Daher bleibt nur Abtastratenkonvertierung per Interpolation und (da er 
zudem ein Synch-problem hat) einen Zeitoffset mit zu berücksichtigen.

allerdings liegen die meisten Daten zur Regelung genügend dicht vor, 
dass man das alles mit einer einfachen Interpolation und linearen 
Zeittransformation hinbekommen kann.
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