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C#にて周波数解析の方法

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kkksan

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1kHzノイズの混じったSin波の周波数をフィルタリングにかけて1kHzの成分をのみを取り出したいと思っています。
移動平均、ローパスフィルターは試したのですが、良い結果が得られず他の方法を探しています。

FFT⇒1KHzのみ残すようにフィルタリング⇒iFFT で1kHzの成分のみが出るようなきがするのですが、math.net numericsで具体的にどうやるのかわからず、困っています。
また、他の良い方法がを知っていたらご教授願います。

環境は VS2015のC#にてmath.net numerics を使用して高速フーリエ変換を行っています。
追記1 FFT解析
/// <summary>
/// FFT解析
/// <param name="data">解析値</param>
/// <param name="complexData">戻り値</param>
/// </summary>
public static void FFT(double[] data, ref Complex[] complexData)
{
complexData = data.Select(v => new Complex(v, 0.0)).ToArray();
Fourier.Forward(complexData, FourierOptions.Matlab);
}

ここまでは作成済み complexDataがFFT解析の結果になるのですが、これを

public static void iFFT(ref Complex[] spectrum)
{
Fourier.Inverse(spectrum);
}

のようにやると逆変換になると思う。

FFT → iFFT を実行する前に FFT解析後,Complexデータを1kHzの周波数成分のみにフィルタリング後,iFFTをすると。 Complexデータの実部が1kHzの周波数のみになっている? ようなことをやろうとしていますがComplexデータのフィルタリング方法がわからない。FFTは詳しくないのでそもそも間違っているのか?

追記2 ローパスフィルタ
http://vstcpp.wpblog.jp/?page_id=523

上記サイトを参考にローパスフィルタをC#作成 そもそも音の信号ではない為、がっちりと当てはまっていないのかも

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  • mituha

    2018/07/09 08:30

    まず、ご自分で試された方法を記述してください。どの段階で困っているのかわかりません。詳しくないので回答はできませんが、Fourier.Forward -> 処理 -> Fourier.Inverse とか?

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  • ikadzuchi

    2018/07/09 22:01

    ローパスフィルターにも様々あるのですが、具体的にどのようなローパスフィルターを使ったのでしょうか。そして具体的にどのように良くない結果が出ましたか?

    キャンセル

  • kkksan

    2018/07/10 09:23

    mituhaさん ikadzuchiさん 回答ありがとうございます。 返信おそくなり申し訳ありませんでした。 追加情報を記載しました。 ご指摘、ありがとうございます。

    キャンセル

  • ikadzuchi

    2018/07/27 23:54

    すみません、返事を書き込んだつもりだったのですが投稿されていなかったようです。使ったローパスフィルターのコードはわかりました。あとはパラメータにどのような値を設定したかと、具体的にどのように良くない結果が出たかです。

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追記2 ローパスフィルタ
http://vstcpp.wpblog.jp/?page_id=523 

このサイトの方法は実空間データを次々と操作してフィルタリングする方法
この方法でやるならフーリエ変換がそもそもいらない。

FFT⇒1KHzのみ残すようにフィルタリング⇒iFFT で1kHzの成分のみが出る

あなたが考えるこれは
実空間データを周波数空間に変換して、周波数空間でフィルタして実空間に戻す方法
この方法で1kHzの信号を抜き出したいなら、
フーリエ変換した結果の1kHzに相当する部分以外を全部0にして
逆フーリエ変換すればいい

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  • 2018/07/11 16:18

    OZWKさん 回答ありがとうございます。 FFTでのフィルタリング方法のアドバイスありがとうございます。 「math.net numerics」「complexData」での1kHz以外の部分をフィルタリングする方法を検討してみます。

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