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Signal Konditionierung von Schallemissionen und Ultraschall Signalen – Vorsicht Stolperfallen

Jochen H. Kurz

ZUSAMMENFASSUNG:.

Schallemissonen und Ultraschall Signale haben nicht immer ein hohes Signal-Rausch Verhältnis. Darüber hinaus liegen Signal und Rauschen häufig im selben Frequenzbereich. Mit Hilfe von Filtern ist eine Verbesserung des Signal-Rausch Verhältnisses möglich. Als Einführungsbeispiel zu kausalen Filterfunktionen wird die Berechnung der Envelope eines Schallemissionssignals vorgestellt. Danach werden FIR Filter mit einer linearen Phasenverschiebung und anti-kausale IIR Filter ohne Phasenverschiebung zur Signalkonditionierung vorgestellt. Neben diesen klassischen Filtern wird noch auf die diskrete und die kontinuierliche Wavelet-Transformation als weitere Möglichkeiten zur Signalkonditionierung eingegangen. Anhand von ausgewählten Signalbeispielen werden die Ergebnisse der verschiedenen Filterfunktionen miteinander verglichen. Dabei hat sich gezeigt, dass FIR und IIR Filter stabile und zuverlässige Ergebnisse bei der Signalkonditionierung von Schallemissionen und Ultraschall Signalen liefern. Eine Entrauschung mittels Wavelets kann mindestens gleichwertige Ergebnisse produzieren wie der Einsatz klassischer Filter und ermöglichst zudem eine Reihe weiterer Anwendungen. Dennoch sollte vorsichtig mit Wavelets gearbeitet werden, denn sehr leicht können besonders beim Entrauschen Artefakte im Signal generiert werden.

 


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