Application of the spectral method to stochastic filter analysis

The problem of standing out a signal from an additive mixture of a harmonic signal and white Gaussian noise is considered. The analysis is based on the phenomenon of stochastic resonance (SR), which consists in amplifying a periodic signal under the influence of noise of a certain power. SR is a uni...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Видавець:	Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
Дата:	2019
Автор:	Kharchenko, O.I.
Формат:	Стаття
Мова:	English
Опубліковано:	Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України 2019
Назва видання:	Вопросы атомной науки и техники
Теми:	Experimental methods and processing of data
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/195475
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Цитувати:	Application of the spectral method to stochastic filter analysis / O.I. Kharchenko // Problems of atomic science and technology. — 2019. — № 6. — С. 128-133. — Бібліогр.: 13 назв. — англ.

Репозиторії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-195475
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1954752023-12-05T13:22:35Z Application of the spectral method to stochastic filter analysis Kharchenko, O.I. Experimental methods and processing of data The problem of standing out a signal from an additive mixture of a harmonic signal and white Gaussian noise is considered. The analysis is based on the phenomenon of stochastic resonance (SR), which consists in amplifying a periodic signal under the influence of noise of a certain power. SR is a universal physical phenomenon that is typical of some nonlinear systems, and is came out not only in technical, but also in biological and social systems. When calculating the spectral characteristics of the output signal, Volterra series were used. The problem is solved using the transfer functions of Volterra without the initial definition of kernels. Volterra transfer functions are obtained by the harmonic input signal method. The influence of the input signal parameters, in particular the amplitude and frequency of the harmonic signal and the noise power, on the spectral power density of the output signal is studied. Optimal parameters values are determined. Criteria are formulated for using a stochastic filter to standing out a harmonic signal on the background white Gaussian noise. Розглянуто задачу виділення сигналу з адитивної суміші гармонійного сигналу і білого гаусова шуму. В основу аналізу покладено явище стохастичного резонансу (СР), яке полягає в посиленні періодичного сигналу під дією шуму певної потужності. СР є універсальним фізичним явищем, яке типове для деяких нелінійних систем, і проявляється не тільки в технічних, але і в біологічних, і соціальних системах. При розрахунку спектральних характеристик вихідного сигналу використовувалися ряди Вольтерра. Задача розв’язана допомогою передавальних функцій Вольтерра без початкового визначення ядер. Передавальні функції Вольтерра отримані методом гармонійного вхідного сигналу. Досліджено вплив параметрів вхідного сигналу, зокрема амплітуди і частоти гармонійного сигналу і потужності шуму, на спектральну щільність потужності вихідного сигналу. Визначено значення оптимальних параметрів. Сформульовано критерії застосування стохастичного фільтра для виділення гармонійного сигналу на тлі білого гаусова шуму. Рассмотрена задача выделения сигнала из аддитивной смеси гармонического сигнала и белого гауссова шума. В основу анализа положено явление стохастического резонанса (СР), которое заключается в усилении периодического сигнала под действием шума определенной мощности. СР является универсальным физическим явлением, которое типично для некоторых нелинейных систем, и проявляется не только в технических, но и в биологических и социальных системах. При расчете спектральных характеристик выходного сигнала использовались ряды Вольтерра. Задача решена с помощью передаточных функций Вольтерра без первоначального определения ядер. Передаточные функции Вольтерра получены методом гармонического входного сигнала. Исследовано влияние параметров входного сигнала, в частности амплитуды и частоты гармонического сигнала и мощности шума, на спектральную плотность мощности выходного сигнала. Определены значения оптимальных параметров. Сформулированы критерии применения стохастического фильтра для выделения гармонического сигнала на фоне белого гауссова шума. 2019 Article Application of the spectral method to stochastic filter analysis / O.I. Kharchenko // Problems of atomic science and technology. — 2019. — № 6. — С. 128-133. — Бібліогр.: 13 назв. — англ. 1562-6016 PACS: 05.45 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/195475 en Вопросы атомной науки и техники Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	English
topic	Experimental methods and processing of data Experimental methods and processing of data
spellingShingle	Experimental methods and processing of data Experimental methods and processing of data Kharchenko, O.I. Application of the spectral method to stochastic filter analysis Вопросы атомной науки и техники
description	The problem of standing out a signal from an additive mixture of a harmonic signal and white Gaussian noise is considered. The analysis is based on the phenomenon of stochastic resonance (SR), which consists in amplifying a periodic signal under the influence of noise of a certain power. SR is a universal physical phenomenon that is typical of some nonlinear systems, and is came out not only in technical, but also in biological and social systems. When calculating the spectral characteristics of the output signal, Volterra series were used. The problem is solved using the transfer functions of Volterra without the initial definition of kernels. Volterra transfer functions are obtained by the harmonic input signal method. The influence of the input signal parameters, in particular the amplitude and frequency of the harmonic signal and the noise power, on the spectral power density of the output signal is studied. Optimal parameters values are determined. Criteria are formulated for using a stochastic filter to standing out a harmonic signal on the background white Gaussian noise.
format	Article
author	Kharchenko, O.I.
author_facet	Kharchenko, O.I.
author_sort	Kharchenko, O.I.
title	Application of the spectral method to stochastic filter analysis
title_short	Application of the spectral method to stochastic filter analysis
title_full	Application of the spectral method to stochastic filter analysis
title_fullStr	Application of the spectral method to stochastic filter analysis
title_full_unstemmed	Application of the spectral method to stochastic filter analysis
title_sort	application of the spectral method to stochastic filter analysis
publisher	Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
publishDate	2019
topic_facet	Experimental methods and processing of data
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/195475
citation_txt	Application of the spectral method to stochastic filter analysis / O.I. Kharchenko // Problems of atomic science and technology. — 2019. — № 6. — С. 128-133. — Бібліогр.: 13 назв. — англ.
series	Вопросы атомной науки и техники
work_keys_str_mv	AT kharchenkooi applicationofthespectralmethodtostochasticfilteranalysis
first_indexed	2024-03-31T09:15:58Z
last_indexed	2024-03-31T09:15:58Z
_version_	1796158039671177216

Application of the spectral method to stochastic filter analysis

Репозиторії

Схожі ресурси