NAU Harvester System
FEATURES OF THE INSTANTANEOUS FREQUENCY ESTIMATION ALGORITHM WITH PRE-FILTERING
Наукові журнали Національного Авіаційного Університету
View Archive Info| Field | Value | |
| Title |
FEATURES OF THE INSTANTANEOUS FREQUENCY ESTIMATION ALGORITHM WITH PRE-FILTERING
ОСОБЕННОСТИ АЛГОРИТМА ОЦЕНИВАНИЯ МГНОВЕННОЙ ЧАСТОТЫ С ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ФИЛЬТРАЦИЕЙ ОСОБЛИВОСТІ АЛГОРИТМУ ОЦІНЮВАННЯ МИТТЄВОЇ ЧАСТОТИ З ПОПЕРЕДНЬОЮ ФІЛЬТРАЦІЄЮ |
|
| Creator |
Omelchuk, I.; National Aviation University
Chyrka, Y.; National Aviation University |
|
| Subject |
—
frequency; estimation; periodical signal; interference; pre-filtering UDC 621.396.962.3/045 — частота; оценка; периодический сигнал; помеха; предварительная фильтрация УДК 621.396.962.3/045 — частота; оцінка; періодичний сигнал; завада; попередня фільтрація УДК 621.396.962.3/045 |
|
| Description |
Instantaneous frequency is one of the basic signal parameters which provides important information about the time-varying spectral changes in non-stationary signals. Features of the harmonic signal frequency estimation algorithm in different signal and interference situations are researched. Research methodology is a statistical modeling. Appearance of an additional harmonic considerably worsen precision of estimation because the algorithm does not have any filtering properties. For linear frequency deviation estimation approximately equals middle between initial and final frequencies in the window. Frequency estimation of a noise process, that is formed by 2nd order filters, is almost proportional to central or cut-off frequency. There is optimal formative filter frequency for different filter parameters and estimation conditions. Reasonability of using pre-filtering in order to improve estimation precision is proved. Identified positive effect of mixture pre-filtering is also useful for estimation of frequency of periodic non-harmonic signals with higher harmonics. A great feature of the algorithm is a accurate estimation at intervals equal to a period of the signal, which brings us to the actual instantaneous frequency and provides the opportunity to observe its trend over time. Distorted factors cause significant worsening of frequency estimation precision. It can be improved by pre-filtering. The 2nd order filter using is reasonable only in case of weak a priori ambiguity, in other cases the 1st order filter is more preferable.
Мгновенная частота является одним из основных параметров сигнала , который предоставляет важную информацию о переменных во времени спектральные характеристики нестационарных сигналов. Исследуются свойства алгоритма оценивания частоты гармонического сигнала в различных сигнально - помеховых ситуациях . Методология исследований базируется на статистическом моделировании . Появление дополнительной гармоники значительно ухудшает точность оценивания , поскольку алгоритм не имеет фильтрующих свойств . При линейной девиации оценка частоты равна середине между начальной и конечной частотами в окне. Оценка частоты шумового процесса после формирующего фильтра 2 - го порядка почти пропорциональна центральной или частоте среза. Для различных параметров фильтра и условий оценки существуют свои оптимальные значения частоты формирующего фильтра. Доказана целесообразность использования предварительной фильтрации улучшения точности оценок частоты. Обнаружен положительный эффект предварительной фильтрации также полезен при оценке частоты периодических негармонических сигналов с высшими гармониками. Хорошая свойство алгоритма точно оценивать частоту на интервале наблюдения близкой к периоду сигнала приближает нас к настоящей мгновенной частоты и позволяет отслеживать тренд ее изменения во времени. Наличие искажающих факторов приводит к существенному ухудшению точности оценок частоты и может быть улучшено за счет предварительной фильтрации. Фильтры 2 -го порядка целесообразно применять при незначительной априорной неопределенности, в других случаях фильтры 1 - го порядка более подходящими. Миттєва частота є одним з основних параметрів сигналу, який надає важливу інформацію про змінні у часі спектральні характеристики нестаціонарних сигналів. Досліджується властивості алгоритму оцінювання частоти гармонічного сигналу у різних сигнально-завадових ситуаціях. Методологія досліджень базується на статистичному моделюванні. Поява додаткової гармоніки значно погіршує точність оцінювання, оскільки алгоритм не має фільтруючих властивостей. При лінійній девіації оцінка частоти дорівнює середині між початковою та кінцевою частотами у вікні. Оцінка частоти шумового процесу після формуючого фільтру 2-го порядку майже пропорційна центральній або частоті зрізу. Для різних параметрів фільтру та умов оцінювання існують свої оптимальні значення частоти формуючого фільтру. Доведена доцільність використання попередньої фільтрації для покращення точності оцінок частоти. Виявлений позитивний ефект попередньої фільтрації також корисний при оцінюванні частоти періодичних негармонічних сигналів з вищими гармоніками. Хороша властивість алгоритму точно оцінювати частоту на інтервалі спостереження близькому до періоду сигналу наближає нас до справжньої миттєвої частоти та дозволяє відслідковувати тренд її зміни у часі. Наявність спотворюючих факторів призводить до суттєвого погіршення точності оцінок частоти, що може бути покращено за рахунок попередньої фільтрації. Фільтри 2-го порядку доцільно застосовувати за незначною апріорною невизначеність, в інших випадках фільтри 1-го порядку є більш підходящими. |
|
| Publisher |
National Aviation University
|
|
| Contributor |
—
— — |
|
| Date |
2013-11-07
|
|
| Type |
—
— — |
|
| Format |
application/pdf
application/pdf |
|
| Identifier |
http://jrnl.nau.edu.ua/index.php/SBT/article/view/4940
10.18372/2310-5461.18.4940 |
|
| Source |
Наукоємні технології; Том 18, № 2 (2013); 210-214
Science-based technologies; Том 18, № 2 (2013); 210-214 Наукоемкие технологии; Том 18, № 2 (2013); 210-214 |
|
| Language |
uk
|
|