DOI: 10.17586/2226-1494-2018-18-5-905-909


УДК681.518

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСТОТЫ ИМПУЛЬСНОГО СИГНАЛА С ПОСТОЯННЫМ ТАКТОМ ПОСРЕДСТВОМ РЕКУРРЕНТНОГО ПРИМЕНЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ФУРЬЕ

Ильина Е. С., Быстров С. В., Блинников А. А.


Читать статью полностью 
Язык статьи - русский

Ссылка для цитирования: Ильина Е.С., Быстров С.В., Блинников А.А. Определение частоты импульсного сигнала с постоянным тактом посредством рекуррентного применения преобразования Фурье // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2018. Т. 18. № 5. С. 905–909. doi: 10.17586/2226-1494-2018-18-5-905-909

Аннотация
Предложен алгоритм оценки частоты импульсного сигнала с постоянным тактом в условиях существенных искажений с использованием методов спектрального анализа. Показана последовательная обработка сигнала на основе рекуррентного применения дискретного преобразования Фурье. Исходный импульсный сигнал представлен в виде фрагмента гребенки Дирака. Его фурье-спектр также содержит фрагмент гребенки Дирака. Для снижения влияния утечки вследствие применения преобразования Фурье к конечной последовательности использована свертка сигнала с весовым окном. Для увеличения отношения сигнал/шум и снижения уровня боковых лепестков спектр исходного сигнала принимается в качестве оригинала для преобразования Фурье с увеличенным числом спектральных линий. Необходимость рекуррентного применения преобразования обусловлена зашумленностью исходного сигнала и полученного спектра после первого применения преобразования Фурье. По сравнению с однократным применением преобразования такой подход позволяет распознать полезный сигнал как на фоне гауссовских и апериодических импульсных помех, так и на фоне сигналов, содержащих такие помехи в фурье-образе. Приведен способ проверки локальных максимумов амплитуд полученного дискретного преобразования на периодичность. По индексу элемента с самым большим количеством выполнения условия периодичности определена частота импульсного сигнала с постоянным тактом

Ключевые слова: рекуррентное применение преобразования Фурье, дельта-функция, преобразование Фурье, гребень Дирака, спектральный анализ, зашумленный сигнал, эффект утечки, фурье-образ, взвешенные окна, цифровая обработка сигналов

Список литературы
   
  1. Глебова Е.С., Блинников А.А. Модификация меток сталеразливочных ковшей в задаче автоматизации их оборота // Изв. вузов. Приборостроение. 2015. Т. 58. № 9. С. 765–769. doi: 10.17586/0021-3454-2015-58-9-765-769
  2. Ильина Е.С., Быстров С.В. Определение частоты сигнала с постоянным тактом на изображении // Сборник тезисов докладов конгресса молодых ученых. Электронное издание [Электронный ресурс]. 2017. Режим доступа: http://kmu.ifmo.ru/collections_article/4959/opredelenie_chastoty_signala_s_postoyannym_taktom_na_izobrazhenii.htm, своб. (дата обращения: 10.06.2018).
  3. Давыдов А.В. Цифровая обработка сигналов: Тематические лекции. Екатеринбург, 2005.
  4. Воскобойников Ю.Е., Гочаков А.В., Колкер А.Б. Фильтрации сигналов и изображений: Фурье и вейвлет алгоритмы (с примерами в Mathcad). Новосибирск: НГАСУ, 2010. 188 с.
  5. Смирнов С.А. Преобразования оптических сигналов. СПб.: СПбГУ ИТМО, 2008. 113 с.
  6. Пономарев Ю.В.Введение в спектральный, корреляционный и вейвлет-анализ. М.: МГУ, 2012. 284 с.
  7. Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений. М.: Техносфера, 2005. 1072 с.
  8. Котельников В.А. О пропускной способности "эфира" и проволоки в электросвязи. Всесоюзный энергетический комитет (Материалы к I Всесоюзному съезду по вопросам технической реконструкции дела связи и развития слаботочной промышленности, 1933) // УФН. 2006. Т. 176. Т 7. С. 762–770. doi: 10.3367/UFNr.0176.200607h.0762
  9. Ильина Е.С., Быстров С.В. Методы цифровой обработки изображений для минимизации влияния утечки // Сборник тезисов докладов конгресса молодых ученых. Электронное издание [Электронный ресурс].  2018. Режим доступа: http://kmu.ifmo.ru/collections_article/7128/metody_cifrovoy_obrabotki_izobrazheniy_dlya_minimizacii_vliyaniya_utechki.htm, своб. (дата обращения: 10.06.2018).
  10. Лайонс Ричард. Цифровая обработка сигналов. 2-е изд. М.: Бином-Пресс, 2006. 656 с.
  11. Хованова Н.А., Хованов И.А. Методы анализа временных рядов. Саратов: ГосУНЦ Колледж, 2001. 119 с.
  12. Спектральный анализ на ограниченном интервале времени. Оконные функции [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.dsplib.ru/content/win/win.html, своб. (дата обращения: 31.05.2018).


Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License
Информация 2001-2018 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика