ПОДХОД К ОЦЕНКЕ ЧАСТОТЫ СПЕКТРАЛЬНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ЦИФРОВОГО СИГНАЛА ПО СПЕКТРУ С НИЗКИМ РАЗРЕШЕНИЕМ

Авторы

  • Лев Сергеевич Казаринов Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, Россия http://orcid.org/0000-0001-6308-4596
  • Зоя Александровна Колосова Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, Россия
  • Вильдан Вильданович Абдуллин Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, Россия http://orcid.org/0000-0003-0992-5539
  • Дмитрий Александрович Шнайдер Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, Россия http://orcid.org/0000-0001-7275-6569

DOI:

https://doi.org/10.14529/ctcr240205

Ключевые слова:

спектр, преобразование Фурье, преобразование Гильберта, интерполяция, уточнение частоты

Аннотация

В данной статье рассматриваются методы получения точной частоты спектральной компоненты из спектра сигнала с недостаточным разрешением с целью выяснения точности и применимости описываемых методов. Приведены основные принципы и последовательность действий для реализации параболической интерполяции и частотной демодуляции. Указанные методы применены к синтезированному сигналу, содержащему частотную компоненту, которую не удается непосредственным образом определить по спектру с низким разрешением. Рассмотренные методы различаются по сложности вычислений и точности полученных результатов. Сделан ввод о применимости рассмотренных методов для различных задач вибродиагностики. Цель исследования. В данной статье рассматриваются методы получения точной частоты спектральной компоненты из спектра сигнала с недостаточным разрешением. Целью исследования является выяснение точности и применимости описываемых методов. Материалы и методы. Для достижения поставленной цели были использованы следующие методы: параболическая интерполяция и частотная демодуляция. В статье приведены основные принципы и последовательность действий для реализации этих методов. Для проверки эффективности использованных методов был синтезирован сигнал, содержащий частотную компоненту, которую не удается непосредственным образом определить по спектру с низким разрешением. Результаты. Методы параболической интерполяции и частотной демодуляции были применены к синтезированному сигналу. Результаты показали, что указанные методы позволяют получать точные значения частоты спектральной компоненты даже при низком разрешении спектра. Рассмотренные методы различаются по сложности вычислений и точности полученных результатов. Заключение. На основе проведенного исследования можно сделать вывод о том, что методы параболической интерполяции и частотной демодуляции являются эффективными для получения точной частоты спектральной компоненты из спектра сигнала с недостаточным разрешением. Результаты исследования могут быть использованы в различных задачах вибродиагностики. В заключении сделано замечание о том, что выбор конкретного метода зависит от сложности вычислений и требуемой точности результатов.

Биографии авторов

Лев Сергеевич Казаринов, Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, Россия

д-р техн. наук, проф., проф. кафедры автоматики и управления, Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, Россия

Зоя Александровна Колосова, Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, Россия

преподаватель кафедры автоматики и управления, младший научный сотрудник лаборатории систем промышленной автоматизации и интернета вещей, Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, Россия

Вильдан Вильданович Абдуллин, Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, Россия

канд. техн. наук, доц., доц. кафедры автоматики и управления, Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, Россия

Дмитрий Александрович Шнайдер, Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, Россия

д-р техн. наук, проф., проф. кафедры автоматики и управления, руководитель лаборатории систем промышленной автоматизации и интернета вещей, Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, Россия

Загрузки

Опубликован

2024-05-17

Выпуск

Раздел

Приборостроение, метрология и информационно-измерительные приборы и системы