Пономарева О.В. Развитие теории и разработка методов и алгоритмов цифровой обработки информационных сигналов в параметрических базисах Фурье

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук: 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (в науке и технике). — Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова. — Ижевск, 2016. — 357 с.Научный консультант: д.т.н., профессор Алексеев В.А.Введение
Цифровая обработка информационных сигналов. Состояние проблемы и задачи исследований
Информационные сигналы и специфика их цифровой обработки
Частотные модели информационных сигналов и области их приложения
Цифровая обработка случайных информационных сигналов
Проблемы цифровой обработки информационных сигналов в базисе Фурье. Задачи исследования
Теоретические основы и методы цифровой обработки информационных сигналов в параметрических базисах Фурье
Методы и алгоритмы цифровой обработки информационных сигналов в базисах Фурье
Параметрическое дискретное преобразование Фурье
Модифицированное параметрическое дискретное преобразование Фурье
Методы и алгоритмы цифровой обработки информационных сигналов в параметрических базисах Фурье
Обобщение алгоритма Герцеля для цифровой обработки информационных сигналов
Инвариантность скользящего энергетического спектра действительного гармонического ИС в базисе Фурье
Инвариантность скользящего энергетического спектра действительного гармонического ИС в параметрических базисах Фурье
Теоретические основы и методы цифровой обработки случайных информационных сигналов в параметрических базисах Фурье
Теоретико-вероятностные характеристики случайных информационных сигналов и аксиомы их измерения
Апериодическое дискретное преобразование Фурье
Стохастические свойства параметрического преобразования Фурье
Статистические измерения и обработка энергетических спектров случайных информационных сигналов в параметрических базисах Фурье
Специфика статистических измерений и обработка энергетических спектров смешанных информационных сигналов в параметрических базисах Фурье
Теоретические основы цифровой обработки мгновенных параметров дискретных информационных сигналов
Некоторые понятия и определения обработки мгновенных параметров непрерывных информационных сигналов
Дискретное преобразование Гильберта
Обобщенное дискретное преобразование Гильберта
Модификация дискретного преобразования Гильберта и обобщенного дискретного преобразования Гильберта
Быстрые алгоритмы цифровой обработки информационных сигналов в параметрических базисах Фурье
Быстрые алгоритмы параметрического дискретного преобразования Фурье
Быстрые алгоритмы параметрического дискретного преобразования Фурье действительных сигналов
Быстрые алгоритмы дискретного дискретного преобразования Фурье действительных сигналов
Быстрые алгоритмы параметрического дискретного преобразования Фурье сигналов большой длительности в реальном масштабе времени
Приложения методов и алгоритмов цифровой обработки информационных сигналов в параметрических базисах Фурье
Применение методов и алгоритмов цифровой обработки информационных сигналов в параметрических базисах Фурье для повышения эффективности, надежности и качества технических систем
Реализация методов и алгоритмов цифровой обработки информационных сигналов в параметрических базисах Фурье в программно-инструментальной среде LabVIEW - информационной технологии виртуальных приборов
Сравнительный анализ методов и алгоритмов цифровой обработки информационных сигналов в параметрических базисах Фурье
Выводы
Заключение
Список литературы
ПриложенияЦелью диссертационной работы является развитие теории цифровой обработки информационных сигналов, разработка новых и совершенствование существующих методов и алгоритмов их цифровой обработки в параметрических дискретных базисах Фурье, обладающих функциональными возможностями по подавлению эффектов наложения, частокола, утечки и гребешкового эффекта во временной, частотной и корреляционной областях, которые присущи методам, основанным на дискретном преобразовании Фурье.Основными задачами диссертационной работы, в соответствии с поставленной целью, являются:
выявление научных и технических проблем современной цифровой спектральной обработки сложных и смешанных информационных сигналов методами и алгоритмами на основе дискретного преобразования Фурье;
-обработки сложных и смешанных информационных сигналов во временной, корреляционной, частотной и частотно-временной областях на конечных интервалах в параметрических дискретных базисах Фурье;
развитие теории, разработка методов и алгоритмов цифровой обработки мгновенных параметров смешанных информационных сигналов на конечных интервалах на основе параметрических дискретных преобразований Фурье;
разработка быстрых процедур спектральной обработки информационных сигналов на основе параметрических дискретных преобразований Фурье;
постановка и решение задач практической реализации разработанных методов и алгоритмов цифровой спектральной обработки ИС в параметрических дискретных базисах Фурье.Научная новизна. Основными результатами диссертационной работы является развитие теории, разработка методов и алгоритмов спектральной обработки информационных сигналов на конечных интервалах, обладающих расширенными функциональными возможностями и обеспечивающих выполнение требований к повышению эффективности и надежности, качеству создаваемых изделий и технических систем.
Впервые в практику спектральной обработки информационных сигналов введены следующие преобразования, разработанные и исследованные автором:
параметрическое дискретное преобразование Фурье;
модифицированное параметрическое дискретное преобразование Фурье;
апериодическое дискретное преобразование Фурье;
обобщенное дискретное преобразование Гильберта и его модификации;
скользящее параметрическое дискретное преобразование Фурье.
Впервые в практику спектральной обработки информационных сигналов введено дискретно-частотное преобразование Фурье. Данная новая форма преобразования Фурье, предложенная автором, позволяет, поставив в соответствие дискретному сигналу, заданному на конечном интервале непрерывный сигнал, решить проблему «эффекта частокола ео временной области».
Разработаны методы цифровой блочной спектральной обработки информационных сигналов с накоплением, на основе которых проведено обобщение метода (алгоритма) Герцеля.
Предложены и исследованы обобщения дискретного преобразования Гильберта для измерения и обработки мгновенных параметров информационных сигналов, а также разработанные автором быстрые процедуры их реализации.
Проведено обобщение структуры гребенчатого фильтра, исследованы свойства обобщенного гребенчатого фильтра.
Разработаны теоретические основы обработки на конечных интервалах информационных сигналов во временной, корреляционной, частотной и частотно-временной областях в параметрических дискретных базисах Фурье.
Впервые предложены и исследованы быстрые алгоритмы обработки информационных сигналов во временной, корреляционной, частотной и частотно-временной областях в параметрических дискретных базисах Фурье.