非定常波形のフィルタリング

質問

構造物の振動計測で加速度波形を測定します。アナログ波形を200Hzほどでデジタルサンプリングします。計測対象周波数帯域は5Hz以上なのですが、測定データには2Hz以下の低周波成分が混じります。高価な計測機器であればハイパスフィルタで3Hz未満をカットしてしまえばいいのですが、あいにく手持ちの機器には10Hz以上を通すハイパスの設定しかありません。
そこでAD変換をしてサンプリングした後に後処理で3Hz以下をカットしたいと思います。手始めに全体をFFTして低周波成分の係数を除いて逆変換してみました。ところが低周波ノイズは非定常で、すなわち時刻暦波形の中で低周波ノイズが入っている部分と入っていない部分があります。それを全体一括で扱うと言うのは無理があります。ハードウェアでアナログフィルタをかけるように波形の中のその場その場でフィルタをかけて低周波成分が混じっている部分のみカットするということが出来ればうれしいです。

１．こういう場合、どのような手法が取られるのでしょうか？
２．あるいは10万円程度以下のソフトでこういった処理の出来るソフトはありませんか？
　　振動に限らず、音声や通信など他分野のソフトでも結構です。

よろしくお願いします。

回答No.1

tadys · ベストアンサー

２Hｚ以下の成分が発生する原因は調べましたか？
原因が分かるのであれば発生しないような対策は行いましたか。

エイリアシングによる偽信号でないとすればフィルターでカットする必要が有るでしょう。

信号とノイズの周波数が近いのと低いことからアナログフィルターでの実現は困難です。
デジタルフィルターで２００タップを超えるぐらいのものが必要でしょう。

デジタルフィルターのデザインはここで出来ます。
http://momiji.i.ishikawa-nct.ac.jp/dfdesign/fir/mado.shtml

デジタルフィルターの処理は、データとフィルターの係数を乗算して加算するだけなのでデータを読み込んで乗算と加算をし結果を出力をするソフトを作ればいいです。

お礼

ご回答ありがとうございます。

補足

>２Hｚ以下の成分が発生する原因は調べましたか？
>原因が分かるのであれば発生しないような対策は行いましたか。

有無を言わせず削ってよい、と言う結論が出ています。

＞エイリアシングによる偽信号でないとすれば

アンチエイリアシングフィルタ付きのAD変換器です

＞デジタルフィルターのデザインはここで出来ます。

これは「単に全体一括でFFTして係数に重み付けをするだけ」のものでは無いでしょうか？これならexcelで簡単に出来ます。
私が扱っているものは低周波が入っていたり無かったりする非定常なもので、全体一括で扱うのはなじみません。

求めているのはダイナミックフィルタです。