6 / 14
Г.Г. Плавник, А.Н. Лошкарев, О.Л. Точилова
6
Инженерный журнал: наука и инновации
# 9·2016
Входными данными являются анализируемые сигналы, для каж-
дого из которых в цикле осуществляются разложение в соответствии
с вычисленными параметрами и восстановление полученных в ре-
зультате этого разложения компонент.
В итоге исходный сигнал, представляющий собой последова-
тельность дискретных отсчетов, разбивается на отдельные сигналы,
каждый из которых содержит информацию только о своем частотном
диапазоне. Далее для каждого полученного сигнала в пределах рас-
сматриваемого временного диапазона осуществляется поиск диапа-
зонов с превышением заданного порогового значения амплитуды.
Найденные диапазоны характеризуются следующими параметрами:
•
начало и конец диапазона;
•
максимальное значение амплитуды в диапазоне и время его до-
стижения;
•
значение частоты в диапазоне, определенное в окрестности точ-
ки с максимальной амплитудой (добавлено в последней версии про-
граммы).
На выходе формируются текстовые файлы с полученной в ре-
зультате обработки информацией о найденных спектральных компо-
нентах.
Неидеальность используемых фильтров в случае вейвлет-разло-
жений не приводит к потере информации, так как для них существует
формула точного восстановления сигнала [10]. Однако при восста-
новлении отдельных компонент вейвлет-разложения могут возник-
нуть «ложные» частоты, время появления которых соответствует
времени изменения частоты исходного сигнала. В силу малости их
амплитуды по сравнению с амплитудой полезного сигнала «ложны-
ми» частотами можно пренебречь. Кроме того, следует учитывать,
что некоторые частоты с большой амплитудой, находящиеся у гра-
ниц рассматриваемого частотного диапазона, при разложении сигна-
ла могут быть отнесены и к смежным с ним частотным диапазонам.
Для того чтобы отсеять варианты с «ложными» частотами, можно
либо увеличить при анализе пороговое значение амплитуды, либо,
поскольку таких вариантов немного, проверить их вручную. Суще-
ствует еще один способ — использование для анализа фильтров
вейвлетов Добеши более высокого порядка. Однако это может приве-
сти к критическому снижению чувствительности алгоритма к ло-
кальным особенностям анализируемых сигналов. В связи с этим пра-
вильный выбор параметров анализа является определяющим для всей
работы алгоритма.
Примеры использования методики.
Рассмотрим суть методики
на примере анализа нестационарного сигнала, представляющего со-
бой угол отклонения руля БПЛА. График сигнала приведен на рис. 4.
Сигнал задан с периодом дискретизации
0, 008 c.
=
d
T