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Signalextraktion durch Mittelwertbildung

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In der Meßtechnik gibt es viele Arten von Signalen, z.B. die Spannung als Funktion der Zeit. Die Aufzeichnung eines
derartigen Signals ist in vielen Fällen durch Rauschen überlagert. Häufig ist das Signal dann nicht mehr deutlich wiederzuerkennen.
Es gibt eine Möglichkeit, verrauschte Signale wiederzugewinnen, wenn die Signale auf einen bestimmten Zeitpunkt bezogen und wiederholt
werden können. Man bildet dann den Mittelwert aus den mehrfach wiederholten Signalen. Dabei bleibt das
Signal erhalten, aber der Rauschanteil nimmt ständig weiter ab. Noch
deutlicher für N = 100. Wartet man hinreichend lange, d.
h., wird das Signal genügend oft wiederholt, so läßt es sich mit jeder gewünschten Genauigkeit wiedergewinnen. Hier wird es als Verbindung der einzelnen gemessenen Punkte
sichtbar. Technische Geräte, die dieses
Verfahren benutzen, heißen Mittelwertrechner oder
signal averager. Unser Signal bestand
aus drei Sinuswellen. Die Rauschamplitude als Funktion der Frequenz ist
im allgemeinen näherungsweise konstant. Hier
hat das Signal höchstens die
Amplitude 13. Nach mehrfacher Mittelwertbildung wird die Rauschamplitude immer kleiner.
Schließlich ist ein Signal-Rauschverhältnis von
13:1 erreicht. Tragen wir das
Signal-Rauschverhältnis auf als Funktion der Zahl der Wiederholungen, dann erhalten wir eine Wurzelfunktion. Nach der Theorie erhöht sich der Wert des Signal-Rauschverhältnisses proportional zur Wurzel aus der Zahl der Wiederholungen. Ergebnis: N-maliges Messen verbessert S/R
um den Faktor vN.
Computeranimation
Elektrisches Signal
Aufzeichnung
Fall
Signal
Messtechnik
Diagramm
Elektrisches Signal
Signal
Signal
Chemische Verbindungen
Sicht
Signal
Signal
Frequenz
Signal
Computeranimation

Metadaten

Formale Metadaten

Titel Signalextraktion durch Mittelwertbildung
Alternativer Titel Signal Recovery by Signal Averaging
Autor Schlier, Christoph
Benz, Alois
Lizenz Keine Open-Access-Lizenz:
Es gilt deutsches Urheberrecht. Der Film darf zum eigenen Gebrauch kostenfrei genutzt, aber nicht im Internet bereitgestellt oder an Außenstehende weitergegeben werden.
DOI 10.3203/IWF/C-1285
IWF-Signatur C 1285
Herausgeber IWF (Göttingen)
Erscheinungsjahr 1978
Sprache Deutsch
Produzent IWF
Produktionsjahr 1977

Technische Metadaten

IWF-Filmdaten Film, 16 mm, LT, 35 m ; SW, 3 1/2 min

Inhaltliche Metadaten

Fachgebiet Physik
Abstract Signalerkennung, Rauschamplitude, Signal-Rausch-Verhältnis, Mittelwertrechner, Rauschunterdrückung.
Schlagwörter Signalerkennung
Signal-Rausch-Verhältnis
Signalextraktion
Rauschunterdrückung
Mittelwertbildung

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