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Niveau école ingénieur
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reconstruction d'une fonction à partir d'un spectre

Posté par
21did21
24-02-10 à 09:28

Bonjour tous,

Je ne suis pas très à l'aise avec les SF et tous se qui tourne autour, j'espere donc que vous pourrez m'aider.

En fait je me sert d'un logiciel de simulation a qui en entrée je lui donne les coefficients d'une SF d'une mesure physique, cela me permet de rentrer l'allure de mon entrée qui est sinusoidale.
(mon signal d'entree a une frequence de 1Hz)
==> jusqu'ici tous va bien

Le probleme est qu'en sortie j'obtient pour 10frequences (1,2,3....10Hz) des amplitudes d'une autre grandeur physique:

exemple:
f=1hz   =====> P(sortie)=10
f=2hz   =====> P=8
f=3hz   =====> P=2
f=4hz   =====> P=5
f=5hz   =====> P=9
f=6hz   =====> P=1
f=7hz   =====> P=7
f=8hz   =====> P=2
f=9hz   =====> P=3
f=10hz   =====> P=3

J'aimerai à partir de ces valeur reconstruire l'allure de la courbe P(t),
je me suis dit qu'il fallait faire:
\sum_{k=0}^{10}  Ck*e^(iwt) mais je ne vois pas comment faire.
Si on peut dire que P est paire ou impaire pas de probleme car les coefficients Ak et Bk serait donc directement les amplitudes, mais ici je ne sais pas si la fonction de sortie est paire ou impaire puisque je ne la connait pas....

j'espere que vous pourrez m'aider....

Posté par
bamboum
re : reconstruction d'une fonction à partir d'un spectre 24-02-10 à 09:46

C'est une série de Fourier mais limitée. Soit on trouve les coefficients par calcul (integrales) si on a l'expression du signal d'entrée, soit on cherche par approximation mais il faut visualiser la somme des fonctions. Ca se fait généralement avec de tel logiciel...

Posté par
21did21
re 24-02-10 à 09:58

merci d'avoir pris le temps de repondre.

Je n'ai pas très bien compris ta reponse, en faite moi je cherche à reconstruire ma fonction de sortie P(t) à partir du spectre suivant: (on se limite aux 10harmoniques cité ci dessous)

f=1hz   =====> P(sortie)=10
f=2hz   =====> P=8
f=3hz   =====> P=2
f=4hz   =====> P=5
f=5hz   =====> P=9
f=6hz   =====> P=1
f=7hz   =====> P=7
f=8hz   =====> P=2
f=9hz   =====> P=3
f=10hz   =====> P=3

Es ce possible où il me faut encore des informations complementaires, si oui lesquels?

Posté par
21did21
re : reconstruction d'une fonction à partir d'un spectre 24-02-10 à 10:17

je pense qu'il me faudrai un spectre de phase, mais comment cela est obtenu? autrement dit que represente un spectre de phase par exemple entre une entree qui serai un depalcement et une sortie une force?

Posté par
Barbidoux
re : reconstruction d'une fonction à partir d'un spectre 24-02-10 à 10:36

J'aimerai à partir de ces valeur reconstruire l'allure de la courbe P(t),
----------------------------------
La "reconstruction" partielle d'un signal P(t) n'est possible que dans un domaine de fréquence limité à partir de son analyse spectrale (spectre d'amplitude et de phase). Tu disposes de l'échantillonné d'un d'un spectre d'amplitude du signal P(t) il te manque les phases \phi_i correspondantes pour pouvoir "reconstituer" ton signal entre 1 et 10 hz selon  :
P(t)=\sum_1^{10} P_i\cos(2\pi \nu_it+\phi_i)

Posté par
21did21
re : reconstruction d'une fonction à partir d'un spectre 24-02-10 à 10:40

merci beaucoup pour ta reponse, c'est bien se qu'il me semblait par contre je ne sais pas comment recuperer un spectre de phase car je ne sais pas trop qu'es ce que ca represente?

==>pour une frequence donnée ca nous donne le dephasage entre quoi et quoi? c'est un retard de temps entre l'amplitude max de l'entree et l'amplitude max de la sortie???

Posté par
21did21
re : reconstruction d'une fonction à partir d'un spectre 24-02-10 à 10:54

$P(t)=\sum_1^{10} P_i\cos(2\pi \nu_it+\phi_i)$

Si jamais je connais le spectre de phase j'aurais deux equations a deux inconnues pour chaques frequences?

$An=(an^2+bn^2)^1/2 $= amplitude à la frequence n
$arctan(\phi)=arctan(bn/an)$ = phase à la frequence n

Et si je resous ce systeme pour chaques frequences alors j'obtient les coefficients de Fourier de ma sortie?

Posté par
21did21
re : reconstruction d'une fonction à partir d'un spectre 24-02-10 à 10:55

P(t)=\sum_1^{10} P_i\cos(2\pi \nu_it+\phi_i)
 \\
Si jamais je connais le spectre de phase j'aurais deux equations a deux inconnues pour chaques frequences?

An=(an^2+bn^2)^1/2 = amplitude à la frequence n
arctan(\phi)=arctan(bn/an) = phase à la frequence n

Et si je resous ce systeme pour chaques frequences alors j'obtient les coefficients de Fourier de ma sortie?

Posté par
Barbidoux
re : reconstruction d'une fonction à partir d'un spectre 24-02-10 à 11:02

Et si je resous ce systeme pour chaques frequences alors j'obtient les coefficients de Fourier de ma sortie?
------------
Oui c'est cela..

Posté par
21did21
re : reconstruction d'une fonction à partir d'un spectre 24-02-10 à 11:07

merci beaucoup de ton aide!!!

je vais donc essayer de trouver maintenant comment obtenir ce fameux spectre de phase

Posté par
Barbidoux
re : reconstruction d'une fonction à partir d'un spectre 24-02-10 à 11:09

Tout signal f(t) (périodique ou non) est décomposable (dans un intervalle donné) en série de Fourier. Les coefficients a_n et b_n de la série sont les coefficients de la série de Fourrier. En général les Analyseur de Fonction de Transfert ne fournissent pas fournissent pas les coefficients de l'analyse de Fourier du Signal mais son le spectre d'amplitude et de phase.

Posté par
21did21
re : reconstruction d'une fonction à partir d'un spectre 24-02-10 à 11:12

ok je vais chercher cela.

==> Au faite le spectre d'amplitude peut avoir des valeurs negatives? car moi j'ai des valeurs negatives pour certaines frequences.

?

Posté par
Barbidoux
re : reconstruction d'une fonction à partir d'un spectre 24-02-10 à 11:34

Non, car normalement A_\nu=\sqrt(a_\nu^2+b_\nu^2) >0

Posté par
21did21
re : reconstruction d'une fonction à partir d'un spectre 24-02-10 à 12:07

aie, je ne dois donc pas avoir le spectre d'amplitude comme données avec mon logiciel...

En faite j'ai récupéré des forces en certains point pour des frequences données:
voila le type de tableau que j'ai:

f=1 hz      F=62 N
f=2 hz      F=-5 N
.
.
f= 9hz      F=-5 N
f=10 hz     F= 8 N

Cela ne represente pas un spectre d'amplitude?



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