Разработка и исследование алгоритмов обработки сигналов лазерных доплеровских анемометров с использованием непрерывного вейвлет-анализа
Кудряшов Тимофей Владимирович |
Разработка и исследование алгоритмов обработки сигналов лазерных доплеровских анемометров с использованием непрерывного вейвлет-анализа
|
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва - 2004 |
Диссертация | 2004 | Россия | docx/pdf | 9.96 Мб
|
Специальность 05.12.04 - «Радиотехника, в том числе системы и устройства радионавигации, радиолокации и телевидения» В работе решается задача разработки и исследования алгоритмов обработки сигналов лазерных доплеровских анемометров с использованием непрерывного вейвлет-анализа. Разработаны цифровой алгоритм моделирования сигналов дифференциальной схемы Л ДА с использованием статистической модели фотодетектирования, цифровой алгоритм дискретизированного непрерывного вейвлет-преобразования и программа моделирования и оценки параметров сигналов Л ДА. Получены аналитические выражения для вейвлет-спектров Морле одночастичных и двухчастичных ЛДА- сигналов. Проведены анализ погрешностей оценки доплеровской' частоты одночастичного и двухчастичного сигналов ЛДА и исследование влияния параметров анемометра и условий наблюдения на погрешность оценки скорости частиц. |
|
Содержание |
---|
ВВЕДЕНИЕ 6 ГЛАВА 1. МОДЕЛИ ДОПЛЕРОВСКИХ СИГНАЛОВ 12 1.1 Введение к главе 1 12 1.2 Интерференционная модель дифференциальной схемы ЛДА 12 1.3 Модели одночастичного сигнала ЛДА. 16 1.3.1 Случай «малых» частиц 16 1.3.2 Случай «больших» частиц 20 1.4 Модель многочастичного доплеровского сигнала 23 Г.5 Статистическая модель сигнала на выходе фотодетектора 25 1.6 Цифровой алгоритм моделирования сигнала дифференциальной схемы ЛДА 28 1.7 Исследование статистических характеристик модельного сигнала ЛДА.30 1.8 Заключение к главе 1 35 ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ ДОПЛЕРОВСКИХ СИГНАЛОВ 37 2.1 Введение к главе 2 37 2.2 Методы оценки параметров одночастичного сигнала ЛДА 38 2.2.1. Алгоритм цифрового спектрального анализа 38 2.2.2. Алгоритм дискретного счета 41 2.2.3. Алгоритм преобразования Гильберта 42 2.2.4. Сравнительная характеристика алгоритмов измерения частоты доплеровского сигнала 46 2.3 Визуализация доплеровских сигналов в двухфазных потоках 47 2.4 Оценка параметров сигналов ЛДА методом вейвлет-анализа. 52 2.4.1 Непрерывное вейвлет-преобразование 52 2.4.2 Цифровой алгоритм дискретизированного непрерывного вейвлет-преобразования 55 2.4.3 Обработка моделей одночастичного и двухчастичного сигналов ЛДА методом вейвлет анализа 59 2.5 Заключение к главе 2. 62 ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОГРЕШНОСТИ ОЦЕНКИ ДОПЛЕРОВСКОЙ ЧАСТОТЫ ОДНОЧАСТИЧНОГО СИГНАЛА ЛДА МЕТОДОМ ВЕЙВЛЕТ-АНАЛИЗА 64 3.1 Введение к главе 3 64 3.2 Потенциальная точность оценки доплеровской частоты одночастичного сигнала ЛДА 65 33 Аналитическая модель вейвлет-спектра одночастичного сигнала 69 3.4 Исследование погрешности оценки доплеровской частоты, одночастичного сигнала ЛДА методом численного моделирования алгоритма вейвлет-анализа. ; 72 3.4. Г Влияние параметров анемометра и скорости частицы на погрешность измерений. 72 3.4.2 Влияние условий наблюдения на погрешность оценки скорости частицы. 76 3.5 Примеры обработки экспериментальных сигналов 78 3.6 Заключение к главе 3. 86 ГЛАВА 4. ВЕЙВЛЕТ-АНАЛИЗ СИГНАЛОВ ЛДА СЛОЖНОЙ СТРУКТУРЫ 89 4.1 Введение к главе 4 89 4.2 Аналитическая модель вейвлет-спектра двухчастичного сигнала ЛДА в однофазном потоке 89 4.3 Вейвлет-спектр сигнала от одиночной «большой» частицы 91 4 'А Расчет смещения оценки доплеровской частоты сигнала ЛДА сложной структуры методом аппроксимации вейвлет-спектра 93 4.5 Исследование погрешности оценки доплеровской частоты. двухчастичного сигнала ЛДА методом численного моделирования алгоритма вейвлет-анализа. 96 4.5.1 Влияние расстояния между частицами 96 4.5.2 Влияние относительной разности скоростей двух частиц 100 4.5.3 Влияние размера частиц 101 4.5.4 Влияние параметров вейвлет-базиса 102 4.6 Обработка экспериментальных сигналов сложной структуры 104 4.7 Заключение к главе 4 . 106 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 109 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 113 Приложение 1. Реализация алгоритма формирования статистической модели сигнала ЛДА 119 Приложение 2. Реализация алгоритма непрерывного вейвлет-преобразования с использованием вейвлета Морле 120 Приложение 3. Программа вейвлет-анализа сигналов ЛДА «Wavelets in LDA». 121 П3.1 Общие сведения 121 П3.2 Порядок работы с программой 122 ПЗ.З Дополнительные функции и настройки 126 Приложение 4. Вейвлет-преобразование одночастичного сигнала ЛДА 129 |
Диссертация | 2004 | Россия | docx/pdf | 9.96 Мб
|
Разработка и исследование алгоритмов обработки сигналов лазерных доплеровских анемометров с использованием непрерывного вейвлет-анализа
релевантные научные источники:
Другие источники по дисциплине Радиотехника и связь:
- Разработка и исследование методов обнаружения радиосигналов при наличии помех на основе оптимальных статистических последовательных критериев
Гродзенская Ирина Сергеевна | Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва - 2006 | Диссертация | 2006 | Россия | docx/pdf | 5.2 Мб
- Моноимпульсная радиолокация
Леонов А.И., Фомичев К.И. | 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Радио и связь, 1984. — 312 с., ил. | Научная книга | 1984 | Россия | pdf | 8.66 Мб
-
Авиационная и ракетно-космическая техника -
Автоматизация и управление -
Безопасность деятельности человека -
Библиотековедение, библиографоведение и книговедение -
Биотехнология пищевых продуктов -
Гидравлика и инженерная гидрология -
Документалистика, документоведение, архивоведение -
Инженерная геометрия и компьютерная графика -
Информатика, вычислительная техника и управление -
Математическое и программное обеспечение вычислительных машин -
Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ -
Материаловедение -
Машиностроение и машиноведение -
Методы и системы защиты информации, информационная безопасность -
Метрология, информационно-измерительные приборы -
Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы -
Приборы и методы контроля природной среды -
Проектная деятельность -
Процессы и аппараты пищевых производств -
Процессы и машины агроинженерных систем -
Процессы и машины обработки материалов резанием -
Радиотехника и связь -
Системный анализ, управление и обработка информации -
Системы, сети и устройства телекоммуникаций -
Стандартизация и управление качеством продукции -
Тепловые двигатели -
Технологии и машины обработки давлением -
Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки -
Технология мясных, молочных, рыбных продуктов и холодильных производств -
Технология неорганических веществ -
Технология продовольственных продуктов -
Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов -
Транспортное, горное и строительное машиностроение -
Управление в социальных и экономических системах (технические науки) -
Электротехника -