Разработка математической модели, алгоритма и программного обеспечения для спектральной оценки временных рядов
Диссертация
Одна из основных задач, выполняемых в соответствии с цифровой обработкой, — анализ значений параметров (амплитуд, частот и фаз) составных колебаний в многочастотном сигнале. Для анализа такого рода существует, по крайней мере, две группы методов. Одна из них основана на применении окон данных, ДПФ и интерполяции локальных максимумов. Другая базируется на параметрическом методе Прони и методах… Читать ещё >
Список литературы
- Ст. Andria, М. Savino, and A. Trotta, «Windows and interpolation algorithms to improve electrical measurement accuracy,» 1. EE Trans. Instrum Meas., vol. 38, pp. 856−863, 1989.
- T. Grandke, «Interpolation algorithms for discrete Fourier transform of weighted signals,» IEEE Trans. Instrum. Meas., vol. IM-32, pp. 350−355, 1983.
- F. J. Harris, «On the use of windows for harmonic analysis with the discrete Fourier transform,» Proc. IEEE, vol. 66, pp. 51—83, 1978.
- P. Лайонс, Цифровая обработка сигналов. — М.: ООО «Бином-Пресс», 2006.
- А.И. Солонина, Д. А. Улахович, Л. А. Яковлев, Алгоритмы и процессоры цифровой обработки сигналов. — СПб.: БХВ-Петербург, 2002.
- V. Н. Jain, W. L. Collins, and D. С. Davis, «High accuracy analog measurement via interpolated FFT,» IEEE Trans. Instrum. Meas., vol. IM-28, pp. 113−122, 1979.
- G. N. Kamm, «Computer Fourier-transform techniques for precise spectrum measurement of oscillatory data with application to the de Haasvan Alphen effect,» J. Appl. Phys., vol. 49, 1978.
- S. M. Kay, Modern Spectrum Analysis. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1987.
- L. Marple, Digital Spectrum Analysis with Applications. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1987.
- S. K. Mitra and J. F. Kaiser, Eds., Handbook for Digital Signal Processing. New York: Wiley, 1993.
- C. Offelli and D. Petri, «Interpolation techniques for real-time multifrequency waveform analysis,» IEEE Trans. Instrum. Meas., vol. 39, pp. 106−111, 1990.
- H. Renders, J. Schoukens, and G. Vilain, «High-accuracy spectrum analysis of sampled discrete frequency signals by analytical leakage compensation,» IEEE
- Trans. Instrum. Meas., vol. IM-33, pp. 287−292, 1984.
- D. С. Rife and G. A. Vincent, «Use of the discrete Fourier transform in the measurement of frequencies and levels of tones,» Bell Syst. Tech. J., vol. 49, pp. 197−228, 1970.
- L. L. Scharf Statistical Signal Processing. Reading, MA: Addison- Wesley, 1991.
- J. Schoukens, R. Pintelon, and H. V. Hamme, «The interpolated fast Fourier transform: A comparative study,» IEEE Trans. Instrum. Meas., vol. 41, pp. 226−232, 1992.
- Браун, Датнер. Анализ вибраций роликовых и шариковых подшипников: Пер. с англ.- Конструирование и технология машиностроения.- М.: Мир, 1979.-т. 101, № 1.-с.65−82.
- Рогачев В.М. Вибродиагностика подшипников скольжения/ В. М. Рогачев //Изв. вузов, — М.: Машиностроение, 1980, № 6.-с.23−26.
- Биргер И. А., Шорр Б. Ф. Динамика авиационных газотурбинных двигателей//М.: Машиностороение, 1981.-232с.
- Мухамбетжанов А. С. Применение цифровых фильтров при анализе стационарных случайных процессов // Аналитическая теория автоматического управления и ее приложения: труды 2-й Междунар. науч. конф. Саратов: СГТУ, 2005. С. 167−169.
- Мухамбетжанов А. С. Наплывающие преобразования // Аналитическая теория автоматического управления и ее приложения: труды 2-й Международной науч. конф. Саратов: СГТУ, 2005. С. 169−171.
- Мухамбетжанов А.С. Влияние ширины полосы частот на сглаживание // Математические методы в технике и технологиях: XIX Междунар. науч. конф. Воронеж: ВГТА, 2006. Т. 8. С. 177−180.
- Мухамбетжанов А.С. Уменьшение частоты дискретизации цифрового сигнала // Вестник СГТУ 2006. № 4. Вып. 2. С. 12−17.
- Мухамбетжанов А.С. Оценка спектральной плотности путем наложения нелинейного усреднения // Радиотехника и связь: материалы Междунар. науч.-техн. конф. Саратов: СГТУ, 2004. С. 94−101.
- Мухамбетжанов A.C. Оценивание спектральной плотности мощности на основе скользящего среднего // Математические методы в технике и технологиях: XVIII Между нар. науч. конф. Казань: КГТУ, 2005. Т. 10. С. 137−139.
- Мухамбетжанов A.C. Цифровая фильтрация при полиномиальной интерполяции // Радиотехника и связь: материалы третьей Междунар. науч.-техн. конф. Саратов: СГТУ, 2006. С. 84−89.
- Мухамбетжанов A.C. Перенос и инверсия спектра // Актуальные проблемы электронного приборостроения: материалы конф. Саратов: СГТУ, 2006. С. 521−526.
- Мухамбетжанов A.C. Интерполяция сигнала с помощью простейших восходящих дискретных систем // Математические методы в технике и технологиях: XIX Междунар. науч. конф. Воронеж: ВГТА, 2006. Т. 8. С. 175−176.
- Мухамбетэ/санов A.C. Формирование сигнала с одной боковой полосой // Человеческий фактор в управлении социальными и экономическими системами: сб. статей Всерос. науч.-практ. конф. Пенза: ПГСА, 2006. С. 100−103.
- Мухамбетжанов A.C. Мониторинг каналов в системах с OFDM/QAM сигналами/ В. В. Кисилев, A.A. Львов, А. Е. Руденко, М. С. Светлов, A.C. Мухамбетжанов // Вестник Саратовского государственного технического университета.-2010,-№ 4.-Вып. 50. С. 13−17.
- Мухам б етэ/cai юв A.C. II Увеличение масштаба БПФ по частоте/ A.C. Мухамбетжанов // Математические методы в технике и технологияхтехнологиях — ММТТ-23: сб. тр. XXIII Междунар. науч. конф.: в Ют./ Сарат. гос. техн. ун-т. — Саратов, 2010.
- Evans A.G., Fischl R. Optimal Least-Squares Time-Domain Sinthesis of Recursive Digital Filters. IEEE Trans. Audio. Electroacoust., vol. AU-21, pp. 61−65, February 1973.
- McDonough R.N. Representation and analysis of signals. Part XV, Matched exponents for the representation of signals. Ph. D. dissertation, Department of electrical engineering, John Hopkins University, Baltimore, Md., April 1963.
- McDonough R.N., Higgins W.H. Best least-squares representation of signals by exponentials. IEEE Trans. Autom. Control, vol. AC-13, pp. 408−412, August 1968.
- Van Blaricum M. L., Mittra R. A technique for extracting the poles and residues of system directly from its transient response. IEEE Trans. Antennas Propag., vol. AP-23, pp. 777−781, November 1975.
- Van Blaricum M. L., Mittra R. Problems and solutions associated with Prony’s method for processing transient response. IEEE Trans. Antennas propag., vol AP-26, pp. 174−182, January 1978.
- Poggio A.J., Van Blaricum M. L., Miller E. K., Mittra R. Evaluation for a processing technique for transient data. IEEE Trans. Antennas propag., vol. AP-26, pp. 165−173, January 1978.
- Korn G. А., Кот Т. M. Mathematical handbook for scientists and engineers. McGraw-Hill Book company, New York, 1961, pp. 660.
- Marple S. L., Jr. Spectral line analisys by Pisarenko and Prony methods. Proceedings of the 1979 IEEE International conference on acoustics, Speech, and signals processing. Washington, D. C., pp. 159−161.
- Marple S. L., Jr. Exponential energy spectral density estimation. Proceedings of the 1980 IEEE International conference on acoustics, Speech, and signals processing. Denver, Colo., pp. 588−591.
- Trivett D. H., Robinson A. Z. Modified Prony method approach to echo-reduction measurements. J. Acoust. Soc. Am., vol. 70, pp. 1166−1175, October 1981.
- Kumaresan R., Tufts D. W. Estimating the parameters of exponentially damped sinusoids and pole-zero modeling in noise. IEEE Trans. Acoust. Speech signal process., vol. ASSP-30, pp. 833−840, December 1982.
- Kumaresan R. On the zeros of the linear prediction-error filter for deterministic signals. IEEE Trans. Acoust. Speech signal process., vol. ASSP-31, pp. 217 220, February 1983.
- Holt J. N. Antill R. J. Determining the number of terms in Prony algorithm exponential fit. Math. Biosci., vol. 36, pp. 319−332, 1977.
- Kumaresan R., Tufts D. W. Estimating the parameters of exponentially damped sinusoids and pole-zero modeling in noise. IEEE Trans. Acoust. Speech signal process., vol. ASSP-30, pp. 833−840, December 1982.
- Tufts D. W., Kumaresan R. Estimation of frequencies of multiple sinusoids: Making linear prediction perform like maximum likelihood. Proc. IEEE, vol. 70, pp. 975−989, September 1982.
- Rahman M. A., Kai-Bor Yu. Improved frequency estimation using total least squares approach. Proceedings of the 1986 IEEE International conference on acoustics, Speech, and signal processing, Tokyo, Japan, pp. 1397−1400, April 1986.
- L. R. Rabiner, R. W. Schafer, and C. M. Rader, «The chirp-z transform algorithm,» IEEE Trans. Audio Electroacoust., vol. 17, pp. 86−92, June 1969.
- A. V. Oppenheim and D. H. Johnson, «Discrete representation of signals,» Proc. IEEE, vol. 60, pp. 681−691, June 1972.
- C. Braccini and A. V. Oppenheim, «Unequal bandwidth spectral analysis using digital frequency warping,» IEEE Trans. Acoust., Speech Process., vol. ASSP-22, pp. 236−244, Aug. 1974.
- J. Markel, «FFT pruning,» IEEE Trans. Audio Electroacoust., vol. AU-19, pp. 305−311, Dec. 1971.
- Т. V. Sreenivas and P. V. S. Rao, «FFT algorithm for both input and output pruning,» IEEE Trans. Acoust., Speech Signal Process., vol. ASSP-27, pp. 291−292, June 1979.
- J. G. Proakis and D. G. Manolakis, Digital Signal Processing, Principles, Algorithms and Applications. London, U.K.: Prentice-Hall, 1998.
- Мухамбетжанов А. С. Оценка параметров смеси гармонических сигналов/ А. А. Львов, Ю. А. Морозов, А.С. Мухамбетжанов// Радиотехника и связь: материалы Междунар. науч.-техн. конф. посвященной 15-летию кафедры радиотехники. Саратов: СГТУ, 2004. С. 103−110.
- L. R. Rabiner and В. Gold, Theory and Applicarion of Digiral Signal Processing. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1975.
- F. J. Harris, «On the use of windows for harmonic analysis with the discrete fourier transform,» Proc. IEEE, vol. 66, pp. 51−83, 1978.
- T. I. Abatzoglou, «A fast maximum likelihood algorithm for frequency estimation of a sinusoid based on Newton’s method,» IEEE Trans. Acoust., Speech, Signal Processing, vol. ASSP-33, pp. 77- 89, 1985.
- D. C. Rife, and R. R. Boorstyn, «Single tone parameter estimation from discrete-time observations,» IEEE Trans. Inform. Theory, vol. IT-20, pp. 591 598, 1974.
- E. O. Brigham, The Fast Fourier Transform. Englewood Cliffs. NJ: Prentice-Hall, 1974.
- C. Narduzzi and C. OffeJli. «Real-time high-accuracy measurement of multifrequency waveforms,» IEEE Trans. Instrurn. Meas., vol. IM-36, pp. 964 970, Dec. 1987.
- L. C. Palmer. «Coarse frequency estimation using the discrete Fourier transform,» IEEE Trans. Inform. Theory, vol. IT-20. pp. 104−109, Jan. 1974.
- A. V. Oppenheim and R. W. Schafer, Digital Signal Processing. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1975.
- A. H. Nuttall, «Some windows with very good sidelobe behavior,» IEEE Trans. Acoust., Speech, Signal Processing, vol. ASP-29, pp. 84−91, Feb. 1981.
- Т. Н. Ortrneyer er al., «The effects of power system harmonics on power system equipments and loads,» IEEE Trans. Power App. Sysr., vol. PAS-104. pp. 2555−2563, Sept. 1985.
- J. Arrillaga, D. A. Bradley, and P. S. Bordger, Power Sysrem Harmonies. New York: Wiley, 1985.
- G. Andria, P. Di Lecce, G. Noviello, and M. Savino, «Interpola- zione della FFT per la misura delle componenti non-armoniche nelle reti di potenza,» L’Energia Elettrica, vol. LXIII, pp. 331−342, Sept. 1986, (in Italian).
- W. D. Stanley, G. R. Dougherty, and R. Dougherty, Digital Signal Processing. Reston, VA: Prentice-Hall, 1984.
- L. Benetazzo, C. Narduzzi, and C. Offelli, «Leakage noise reduction in digital signal processing,» in Proc. 1st Symp. IMEKO TC4, Como, Italy, pp. 131−136, June 1986.
- Лебедев A.H., Недосекин Д. Д., Стеклова Г. А., Чернявский Е. А. Методы цифрового моделирования и идентификации стационарных случайных процессов в информационно-измерительных системах — JL: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1988.
- Хуанг Т.С., Эклунд Дж.-О., Нуссбаумер Г. Дж. и др. Быстрые алгоритмы в цифровой обработке изображений. — М.: Радио и связь, 1984.
- Блейхут Р. Быстрые алгоритмы цифровой обработки сигналов. — М.: Мир, 1989.
- Брейсуэлл Р. Преобразование Хартли. М.: Мир, 1990.
- Оппенгейм Э. Применение цифровой обработки сигналов. — М.: Мир, 1980.
- Дженкинс Г., Ватте Д., Спектральный анализ и его приложения. — М.: Мир, 1971.
- Дженкинс Г., Ватте Д., Спектральный анализ и его приложения. — М.: Мир, 1971.
- Голъденберг Л.М. и др. Цифровая обработка сигналов. М.: Радио и связь, 1985.
- Оппенгейм А.В., Шафер Р. В. Цифровая обработка сигналов. М.: Связь, 1979.
- Зстманзон II.A. Преобразование Фурье, Уолша, Хаара и их применение в управление, связи и других областях. М.: Наука, 1989.
- Варакин JI.E. Системы связи с шумоподобными сигналами — М.: Радио и связь, 1985.
- Уыдроу Б., Стирнз С. Адаптивная обработка сигналов. — М.: Радио и связь, 1989.
- Робинсон Э. История развития теории спектрального оценивания // ТИИЭР, т.70, № 9, 1982.
- Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. СПб.: Питер, 2003.
- О. Solomon, «The use of DFT windows in signal-to-noise ratio and harmonic distortion computations,» IEEE Trans. Instrum. Meas., vol. 41, Dec. 1992.
- A. Ferrero and R. Ottoboni, «High-accuracy Fourier analysis based on synchronous sampling techniques,» IEEE Trans. Instrum. Meas., vol. 41, pp. 780−785, Dec. 1992.
- Nyquist H. Phys., Rev. 32, 110, 1928.
- Котельников B.A. О пропускной способности эфира и проволоки в радиосвязи. — М.: Изд. во Всесоюзного Энергетического Комитета, МГУ, 1933.
- Котельников В.А. Теории потенциальной помехоустойчивости. — М.: Госэнергоиздат, 1956.
- Железное Н.А. Принцип дискретизации стохастических сигналов с неограниченным спектром и некоторые результаты теории импульсной передачи сообщений//Радиотехника и электроника. — 1958.
- Игнатьев Н.К. Оптимальная дискретизация двумерных сообщений., Изв. Вузов СССР, Радиотехника, 36, 1957.
- Витязев В.В. Цифровая частотная селекция сигналов. — М.: Радио и связь, 1993.
- Голд Б., Рэйдер Ч. Цифровая обработка сигналов / Под ред. М. Трахтмана.1. М.: Сов. радио, 1973.
- Рабиниер Л., Голд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов.1. М.: Мир, 1978.
- Введение в цифровую фильтрацию / Под ред. Р. Вогнера, А. Константинидиса. —М.: Мир, 1976.
- Цифровые фильтры и их применение/В. Каппелини, А.Дж. Константинидис, П. Эмилини. —М.: Энергоатомиздат, 1983
- Применение цифровой обработки сигналов/Под ред. Э. Оппенгейма. — М.: Мир, 1980.
- Рабинер Л., Шафер Р. Цифровая обработка речевых сигналов. — М.: Радио и связь, 1981.
- Коршунов Ю.М., Бобиков А. И. Цифровые сглаживающие и преобразующие системы. — М.: Энергия, 1969.
- Кузълшн С.З. Цифровая обработка радиолокационной информации. — М.: Сов. радио, 1974.
- Лихарев В.А. Цифровые методы и устройства в радиолокации. — М.: Сов. радио, 1973.
- Верешкин А.Е., Катковник В. Я. Линейные цифровые фильтры и методы их реализации. — М.: Сов. радио, 1973.
- Голъденберг Л.М., Левчук Ю. П., Поляк М. Н. Цифровые фильтры. — М.: Связь, 1974.
- Трахтмаи A.M., Трахтман В. А. Основы теории дискретных сигналов на конечных интервалах. — М.: Сов. радио, 1975.
- Мизиы H.A., Матвеев A.A. Цифровые фильтры (анализ, синтез, реализация с использованием ЭВМ). —М.: Связь, 1979.
- Цифровые фильтры в электросвязи и радиотехнике / Под ред. Л. М. Гольденберга. — М.: Радио и связь, 1982.
- X. Dai, Т. Tang, and R. Gretsch, «Quasisynchronous sampling algorithm and its application—Part 2: High accurate spectrum analysis of periodic signal,» in Proc. IEEE IMTC/93, Irvine, CA, May 1993, pp. 94−98.
- C. OffeUi and D. Petri, «The influence of windowing on the accuracy of multifrequency signal parameter estimation,» IEEE Trans. Instrum. Meas., vol. 41, pp. 256−261, Apr. 1992.
- I. Santamaria, C. Pantaleon, J. Ibanez, and E. Gomez, «Improved procedures for estimating amplitudes and phases of harmonics with applications to vibration analysis,» IEEE Trans. Instrum. Meas., vol. 47, pp. 209−214, Feb. 1998.
- X. Dai and R. Gretsch, «Quasisynchronous sampling algorithm and its applications,» IEEE Trans. Instrum. Meas., vol. 43, pp. 204−209, Apr. 1994.
- J. A. de la О and P. Konya. Using a new window on harmonic analysis, presented atICSPAT'99 Proceedings, Orlando, FL, 1999.
- B.M. Вишневский и др. Широкополсные беспроводные сети передачи информации. М.: Техносфера, 2005.
- В. Варгузин, А. Артамонов Сравнительные характеристики европейского и американского стандартов цифрового наземного телевидения. // Телеспутник. 1999. № 11.
- А.Д. Витерби, Д. К. Омура, Принципы цифровой связи и кодирования. -М.: Радио и связь, 1982.
- В.Кухарев, Перспективы развития и преимущества DVB-T в России и странах ближнего зарубежья// www.nat.ru
- Л.М. Финк, Теория передачи дискретных сообщений. М.: Советское радио, 1970.
- К. Фукунаг, Введение в статистическую теорию распознавания образов. — М.: Наука, 1979.
- Л. Френке, Теория сигналов. — М.: Сов. Радио, 1974.
- А.А. Харкевич, Борьба с помехами. — М.: Наука, 1965.