СПЕКТРАЛЬНЕ ОЦІНЮВАННЯ ШИРОКОСМУГОВОГО ШУМОВОГО СИГНАЛУ ОБМЕЖЕНОЇ ТРИВАЛОСТІ

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.31319/2519-8106.2(49)2023.292638

Ключові слова:

: спектральне оцінювання, шум, дискретна фільтрація сигналів, сейсмоакустика

Анотація

Широкосмуговий шумовий сигнал моделювався пропусканням нормально розподіленої послідовності випадкових чисел через дискретний фільтр. Для сигналів обмеженої довжини визначалися спектральні щільності потужності, а у якості загальних характеристик розглядалися частоти максимумів та відношення екстремумів щільності. Досліджувався вплив вибіркової мінливості сигналу та параметрів спектрального оцінювання. Показано, що для того ж самого сигналу, зазвичай використовувані загальні характеристики змінюються в неприйнятно широких межах. Запропоновано будувати оцінки шумового сигналу на основі кумулятивної функції розподілу потужності. Значення цієї функції практично не змінюються при зменшенні числа періодограм, що осереднюються, і відповідному збільшенні частотної роздільної здатності. Це дозволяє використовувати один і той же спектр і для виявлення гармонійних складових і для оцінки характеристик шумового сигналу.

Посилання

Король В.І., Скобенко О.В. Акустичний спосіб прогнозу газодинамічних явищ у вугільних шахтах: моногр. Дніпро: Національний гірничий університет, 2013. 181 с.

Луньов С.Г., Колчин Г.І. Акустичний контроль викидонебезпеки в очисному вибої. Способи та засоби створення безпечних та здорових умов праці у вугільних шахтах: збірник наукових праць. Макіївка: МакНДІ, 2004. С. 97–107.

СОУ 10.1.00174088.011-2005. Правила ведення гірничих робіт на пластах схильних до газо-динамічних явищ. [Чинний від 2005-12-30]. Вид. офіц. Київ: Мінвуглепром України, 2005. 224 с.

Marple, S. Lawrence, Jr. Digital spectral analysis: Second edition.: New York: Dover Publication, 2019. 410 p.

Stoica P. andMoses R. SpectralAnalysisofSignals.:New Jersey: PrenticeHall, 2005. 427 p. URL:

https://www.maths.lu.se/fileadmin/maths/personal_staff/Andreas_Jakobsson/StoicaM05.pdf. (дата звернення: 09.07.2023).

Aliev T. Noise Control of the Beginning and Development Dynamics of Accidents.: Springer, 2019. 201 p. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-12512-7.(дата звернення: 09.07.2023).

Jombo G., Zhang, Y. Acoustic-Based Machine Condition Monitoring - Methods and Chal-lenges.:Eng, 2023, № 4. P. 47–79. DOI: https://doi.org/10.3390/eng4010004. (дата звернення: 09.07.2023).

Cбrdenas E.S., Takazawa S.K., Garcйs M.A., Chichester D.L., Hunley R.D., Young C.D. An As-sessment of Persistent Acoustic Monitoring of a Nuclear Reactor during Full Power Generation.: Acoustics, 2023, № 5. P. 429–443. DOI: https://doi.org/10.3390/acoustics5020025. (дата звернен-ня: 09.07.2023).

Oyarzun J., Aizpuru I., Baraia-Etxaburu I. Time–Frequency Analysis of Experimental Measure-ments for the Determination of EMI Noise Generators in Power Converters.: Electronics, 2022, № 11. DOI: https://doi.org/10.3390/electronics11233898. (дата звернення: 09.07.2023).

Bendat J.S., Piersol A.G. Random Data: Analysis and measurement procedures: 4th edition: Wiley, 2010. 640 p.

Moler C. Numerical Computing with MATLAB. URL: https://www.mathworks.com/moler.html

Jenkins G. M., Watts D. G. Spectral analysis and its applications: San Francisco: Holdeh-Dey, 1969. 525 p.

Montgomery D.C., Runger G.C. Applied statistics and probability for engineers. URL: https://web.archive.org/web/20120730233253/http://www.um.edu.ar/math/montgomery.pdf. (дата звернення: 09.07.2023).

Monti K. L. Folded Empirical Distribution Function Curves-Mountain Plots. The American Statistician. 1995. Vol. 49, No. 4. P. 342–345. URL: https://www.jstor.org/stable/2684570. (дата звернення: 09.07.2023).

Korol` V.I., Skobenko O.V. (2013). Akustychnyj sposib proghnozu ghazodynamichnykh javyshh u vughiljnykh shakhtakh: monoghr. [The acoustic method of forecasting gas-dynamic phenomena in coalmines]. Dnipro: Nacionaljnyj ghirnychyj universytet [in Ukrainian].

Lun`ov S.G., Kolchy`n G.I. (2004). Akustychnyj kontrolj vykydonebezpeky v ochysnomu vyboji [Acoustic monitoring of the emission hazard in the clean face]. Sposoby ta zasoby stvorennja bezpechnykh ta zdorovykh umov praci u vughiljnykh shakhtakh: zbirnyk naukovykh pracj, 97–107 [in Ukrainian].

Pravyla vedennia hirnychykh robit na plastakh skhylnykh do hazodynamichnykh yavyshch [Rules for conducting mine work on layers of scalable to gas-dynamic phenomena] (2005) SOU 10.1.00174088.011-2005 from 30d December 2005. Kyiv: Minvuhleprom Ukrainy [in Ukrainian].

Marple, S. Lawrence, Jr (2019). Digital spectral analysis: Second edition.: New York: Dover Pub-lication.

Stoica P. and Moses R. (2005) Spectral Analysis of Signals. Retrieved from https://www.maths.lu.se/fileadmin/maths/personal_staff/Andreas_Jakobsson/StoicaM05.pdf

Aliev T. (2019). Noise Control of the Beginning and Development Dynamics of Accidents. Re-trieved from https://doi.org/10.1007/978-3-030-12512-7.

Jombo G., Zhang, Y. (2023). Acoustic-Based Machine Condition Monitoring — Methods and Challenges. Retrieved from https://doi.org/10.3390/eng4010004

Cбrdenas E.S., Takazawa S.K., Garcйs M.A., Chichester D.L., Hunley R.D., Young C.D. (2023). An Assessment of Persistent Acoustic Monitoring of a Nuclear Reactor during Full Power Generation. Retrieved from https://doi.org/10.3390/acoustics5020025

Oyarzun J., Aizpuru I., Baraia-Etxaburu I. (2022) Time–Frequency Analysis of Experimental Measurements for the Determination of EMI Noise Generators in Power Converters. Retrieved from https://doi.org/10.3390/electronics11233898

Bendat J.S., Piersol A.G. (2010). Random Data: Analysis and measurement procedures: 4th edi-tion: Wiley.

Moler C. Numerical Computing with MATLAB. Retrieved from https://www.mathworks.com/moler.html

Jenkins G. M., Watts D. G. (1969). Spectral analysis and its applications: San Francisco: Holdeh-Dey.

Montgomery D. C., Runger G.C. Applied statistics and probability for engineers. Retrieved from https://web.archive.org/web/20120730233253/http://www.um.edu.ar/math/montgomery.pdf

Monti K. L. (1995) Folded Empirical Distribution Function Curves-Mountain Plots. The American Statistician, 49(4), 342–345. Retrieved from https://www.jstor.org/stable/2684570

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-12-14

Номер

№ 2(49) (2023)

Розділ

Статті

Ліцензія

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

a. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

b. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

c. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).