Анализ метода устранения «утечки» спектра при диагностике систем турбонаддува судовых дизелей
Дан анализ численного метода устранения эффекта «утечки» спектра, полученного в результате
 дискретного преобразования Фурье (ДПФ). Практическое применение метода заключается в том, что он
 позволяет оценивать основные параметры измеряемого периодического сигнала (амплитуды и частоты...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Искусственный интеллект |
|---|---|
| Datum: | 2013 |
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України
2013
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85108 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Анализ метода устранения «утечки» спектра при диагностике систем турбонаддува судовых дизелей / Р.А. Варбанец, Ю.Н. Кучеренко, А.И. Головань, Н.И. Александровская // Искусственный интеллект. — 2013. — № 4. — С. 289–295. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860239021378109440 |
|---|---|
| author | Варбанец, Р.А. Кучеренко, Ю.Н. Головань, А.И. Александровская, Н.И. |
| author_facet | Варбанец, Р.А. Кучеренко, Ю.Н. Головань, А.И. Александровская, Н.И. |
| citation_txt | Анализ метода устранения «утечки» спектра при диагностике систем турбонаддува судовых дизелей / Р.А. Варбанец, Ю.Н. Кучеренко, А.И. Головань, Н.И. Александровская // Искусственный интеллект. — 2013. — № 4. — С. 289–295. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Искусственный интеллект |
| description | Дан анализ численного метода устранения эффекта «утечки» спектра, полученного в результате
дискретного преобразования Фурье (ДПФ). Практическое применение метода заключается в том, что он
позволяет оценивать основные параметры измеряемого периодического сигнала (амплитуды и частоты) по
его спектру. Анализируемый в статье метод является альтернативой применения оконных функций,
подавляющих, но не исключающих эффект «утечки» спектральной мощности. В отличие от применения
оконных функций, представленный в статье метод позволяет практически полностью восстановить
истинные значения амплитуды и частоты сигнала по данным дискретного спектра. В статье анализируется
работа предлагаемого численного метода устранения эффекта «утечки» спектральной мощности при
различной степени зашумленности исходного периодического сигнала. В качестве примера взят
анализатор спектра виброакустического сигнала турбины наддува судового дизеля, построенный на базе
контроллера ATxmega256A3.
Наведений аналіз чисельного методу усунення ефекту «витоку» спектра, отриманого в результаті
дискретного перетворення Фур’є (ДПФ). Практичне застосування методу полягає в тому, що з його допомогою стає можливою оцінка основних параметрів вимірюваного періодичного сигналу (амплітуди і
частоти) з його спектра. Аналізований у статті метод є альтернативою застосування віконних функцій, що
пригнічують, але не виключають ефект «витоку» спектральної потужності. На відміну від застосування
віконних функцій, представлений у статті метод дозволяє практично повністю відновити істинні значення
амплітуди і частоти сигналу за даними дискретного спектра. У статті аналізується робота пропонованого
чисельного методу усунення ефекту «витоку» спектральної потужності при різному ступені шуму вихідного
періодичного сигналу. В якості прикладу взято аналізатор спектра віброакустичного сигналу турбонаддуву
судового дизеля, побудований на базі контролера ATxmega256A3.
The analysis of a numerical method of solving DFT spectrum «leakage» effect is given. Practical application of a
method is that with its help to become possible an assessment of key parameters of a measured periodic signal
(amplitude and frequency) on its DFT spectrum. The method analyzed in article is alternative of the window functions
application, but not excluding effect of «leakage» of spectral power. Unlike application of the window functions, the
method presented in article allows to restore almost completely true values of amplitude and signal frequency
according to a discrete spectrum. In article work of an offered numerical method of elimination of «leakage» effect of
spectral power is analyzed at various degree of an initial periodic signal noise. As an example the analyzer of a
vibroacoustic signal spectrum of the marine diesel turbocharger, designed on the base of the ATxmega256A3 is taken.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:27:47Z |
| format | Article |
| fulltext |
ISSN 1561-5359 «Штучний інтелект» 2013 № 4 289
4В
УДК 621.431.74
Р.А. Варбанец, Ю.Н. Кучеренко, А.И. Головань, Н.И. Александровская
Одесский национальный морской университет, Украина
Украина, 65029, г. Одесса, ул. Мечникова 34
Анализ метода устранения «утечки» спектра
при диагностике систем турбонаддува
судовых дизелей
R.A. Varbanets, Y.N. Kucherenko, A.I. Golovan, N.I. Alexandrovskaya
Odessa National Maritime University, Ukraine
Ukraine, 65029, c.Odessa, Mechnikova st. 34
The Analysis Method for Solving the «Leakage»
of the Spectrum in the Diagnosis of Marine Diesel
Turbocharger Systems
Р.А. Варбанець, Ю.М. Кучеренко, А.І. Головань, Н.І. Александровська
Одеський національний морський університет, Україна
Україна, 65029, м. Одеса, вул. Мечнікова 34
Аналіз методу усунення «витоку» спектра
при діагностиці систем турбонаддуву судових дизелів
Дан анализ численного метода устранения эффекта «утечки» спектра, полученного в результате
дискретного преобразования Фурье (ДПФ). Практическое применение метода заключается в том, что он
позволяет оценивать основные параметры измеряемого периодического сигнала (амплитуды и частоты) по
его спектру. Анализируемый в статье метод является альтернативой применения оконных функций,
подавляющих, но не исключающих эффект «утечки» спектральной мощности. В отличие от применения
оконных функций, представленный в статье метод позволяет практически полностью восстановить
истинные значения амплитуды и частоты сигнала по данным дискретного спектра. В статье анализируется
работа предлагаемого численного метода устранения эффекта «утечки» спектральной мощности при
различной степени зашумленности исходного периодического сигнала. В качестве примера взят
анализатор спектра виброакустического сигнала турбины наддува судового дизеля, построенный на базе
контроллера ATxmega256A3.
Ключевые слова: спектральный анализ, эффект «утечки» ДПФ, судовой дизель,
турбонаддув, диагностика.
The analysis of a numerical method of solving DFT spectrum «leakage» effect is given. Practical application of a
method is that with its help to become possible an assessment of key parameters of a measured periodic signal
(amplitude and frequency) on its DFT spectrum. The method analyzed in article is alternative of the window functions
application, but not excluding effect of «leakage» of spectral power. Unlike application of the window functions, the
method presented in article allows to restore almost completely true values of amplitude and signal frequency
according to a discrete spectrum. In article work of an offered numerical method of elimination of «leakage» effect of
spectral power is analyzed at various degree of an initial periodic signal noise. As an example the analyzer of a
vibroacoustic signal spectrum of the marine diesel turbocharger, designed on the base of the ATxmega256A3 is taken.
Key words: spectral analysis, leakage effect, marine diesel, turbocharger, diagnosis.
Наведений аналіз чисельного методу усунення ефекту «витоку» спектра, отриманого в результаті
дискретного перетворення Фур’є (ДПФ). Практичне застосування методу полягає в тому, що з його
Варбанец Р.А., Кучеренко Ю.Н., Головань А.И., Александровская Н.И.
«Искусственный интеллект» 2013 № 4 290
4В
допомогою стає можливою оцінка основних параметрів вимірюваного періодичного сигналу (амплітуди і
частоти) з його спектра. Аналізований у статті метод є альтернативою застосування віконних функцій, що
пригнічують, але не виключають ефект «витоку» спектральної потужності. На відміну від застосування
віконних функцій, представлений у статті метод дозволяє практично повністю відновити істинні значення
амплітуди і частоти сигналу за даними дискретного спектра. У статті аналізується робота пропонованого
чисельного методу усунення ефекту «витоку» спектральної потужності при різному ступені шуму вихідного
періодичного сигналу. В якості прикладу взято аналізатор спектра віброакустичного сигналу турбонаддуву
судового дизеля, побудований на базі контролера ATxmega256A3.
Ключові слова: спектральний аналіз, ефект «витоку» ДПФ, судовий дизель, турбонаддув,
діагностика.
Введение
В сборнике трудов «Искусственный интеллект» за 2012 г. была опубликована
статья [1], в которой показана возможность определения частотных характеристик
современного комбинированного судового дизеля путем спектрального анализа вибро-
акустических полей. В результате применения такого метода можно с высокой точно-
стью определять частоту вращения ротора газотурбонагнетателя (ГТН) и коленчатого
вала, а также производить диагностику технического состояния ГТН и оценку нерав-
номерности цилиндровых мощностей. В качестве анализируемых величин рассматри-
ваются частоты и амплитуды отдельных гармоник. В этом случае эффект «утечки
мощности» спектра, построенного в результате ДПФ, приводит к существенным иска-
жениям в определении частоты, фазы и амплитуды гармоник.
Практическому решению этой проблемы посвящено не очень много работ и основ-
ным методом, применяемым на практике в большинстве случаев, является метод оконных
преобразований исходного сигнала [2]. Проблема в том, что метод оконных преобразова-
ний не исключает, а лишь уменьшает действие эффекта «утечки» мощности и искажения
истинных величин амплитуды, частоты и фазы анализируемого сигнала. Другими
словами, расчетные параметры исходного сигнала, которые необходимо определить
путем его спектрального анализа, зависят от соотношения частоты этого сигнала
и частоты дискретизации. Частота дискретизации может быть задана постоянной
(как принято в большинстве технических систем), а частота анализируемого сигнала
меняется произвольно. Таким образом, погрешность оценки параметров измеряемого
периодического сигнала будет не постоянной и меняться вплоть до 50%. Очевидно,
что без решения этой проблемы ни о каком численном количественном анализе внеш-
них периодических сигналов с помощью ДПФ не может идти речь. Предложенный в [1]
численный итерационный метод решает данную задачу. Возникает вопрос, как будет
работать этот метод в случае наличия шумов в исходном сигнале?
Определение частотных характеристик и диагностика
газотурбонагнетателя судового дизеля
Модуль, определяющий частотные характеристики газотурбонагнетателя судового
комбинированного дизеля, построен на базе микроконтроллера ATxmega256A3 (табл. 1).
Основными факторами, определяющими алгоритмы работы модуля, являются объем
его оперативной памяти и параметры АЦП. Частота преобразования АЦП достаточно
велика: 2MSPS, что на два порядка превышает максимально возможные частоты исход-
ных сигналов. Объем оперативной памяти, равный 16KB, ограничивает длину ряда
исходной выборки для процедуры FFT – 2048 точек.
Анализ метода устранения «утечки» спектра при диагностике систем…
«Штучний інтелект» 2013 № 4 291
4В
Таблица 1 – Характеристики микроконтроллера ATxmega256A3
Flash (Kbytes): 256 Kbytes Camera
Interface:
No picoPower: Yes
Pin Count: 64 ADC channels: 16 Temp. Range
(deg C):
-40 to 85
Max. Operating
Frequency:
32 MHz ADC Resolution
(bits):
12 I/O Supply Class: 1.6 to 3.6
CPU: 8-bit AVR ADC Speed
(ksps):
2000 Operating Voltage
(Vcc):
1.6 to 3.6
# of Touch
Channels:
16 Analog
Comparators:
4 FPU: No
Hardware
QTouch
Acquisition:
No Resistive Touch
Screen:
No MPU / MMU: no / no
Max I/O Pins: 50 DAC Channels: 2 Timers: 7
Ext Interrupts: 50 DAC Resolution
(bits):
12 Output Compare
channels:
22
USB Speed: No Temp. Sensor: Yes Input Capture
Channels:
22
USB Interface: No Crypto Engine: AES/DES PWM Channels: 22
SPI: 10 SRAM (Kbytes): 16 32kHz RTC: Yes
TWI (I2C): 2 EEPROM (Bytes): 4096 Calibrated RC
Oscillator:
Yes
UART: 7 Self Program
Memory:
YES Watchdog: Yes
Graphic LCD: No External Bus
Interface:
0
Video Decoder: No DRAM Memory: No
В качестве примера объекта диагностирования возьмем ГТН VTR-350 главного
дизеля 6L80MCE. Спектр виброакустического сигнала компрессора VTR-350 представ-
лен на рис. 1, на котором показан диапазон интересующих информативных частот:
от 100 Гц (слева от 1-й гармоники) до 5 КГц (справа от 2-й гармоники).
Рисунок 1 – Спектр виброакустического сигнала ГТН VTR-350
Если производить набор данных с частотой АЦП, равной 50 КГц, то получим
в выборке из 2048 точек:
m1 = [2048/50000] ×100 = 4.096 периодов.
m2 = [2048/50000] ×5000 = 204.8 периодов.
Соответственно, записанных точек на один период:
p1 = 2048 / 4.096 = 500;
p2 = 2048 / 204.8 = 10.
2948Hz /20 * 60 = 8844 rpm
147.4 Hz
1
2
Варбанец Р.А., Кучеренко Ю.Н., Головань А.И., Александровская Н.И.
«Искусственный интеллект» 2013 № 4 292
4В
Это количество периодов и точек на период показано для максимального и ми-
нимального по частоте исходного сигнала. На номинальной нагрузке частота измеря-
емого сигнала будет близка (1) к 150 Гц (±10%) и (2) к 3 кГц (±10%). В этом случае
количество периодов в выборке с частотой 50 КГц будет:
m1 = [2048/50000] ×150 = 6.144 периодов.
m2 = [2048/50000] ×3000 = 122.88 периодов.
Записанных точек на один период:
p1 = 2048 / 6.144 = 333.(3);
p2 = 2048 / 122.8 = 16.68.
Такого количества периодов измеряемого сигнала в выборке и точек на один период
вполне достаточно для корректного отображения информативных гармоник в дискрет-
ном спектре, построенном с помощью БПФ. Во всех случаях гарантированно выпол-
няется требование теоремы Котельникова [2], [3].
Информативные гармоники (1 и 2, рис. 1) в спектре [4] показывают следующее:
– лопаточную частоту компрессора ГТН VTR-350 (2), определенную с помощью
ограничений [1]. Ее деление на количество лопаток позволяет с большой точностью
непрерывно определять текущую частоту вращения ротора ГТН, которая находится
в прямо пропорциональной зависимости от эффективной мощности двигателя:
nTUR = 2948 Гц / 20 * 60 = 8844 rpm;
– центральную гармонику (1). Ее амплитуда показывает колебания ротора на основ-
ной частоте. Повышение амплитуды этой гармоники является признаком нарастающего
динамического разбаланса ротора ГТН и, соответственно, комплексным диагностиче-
ским признаком. Динамическая балансировка ротора ГТН может нарушаться в случаях
дефектов подшипников, либо в случае засорения соплового аппарата, лопаток и проточ-
ной части ГТН:
νTUR = 2948 Гц / 20 = 147.4 Гц.
Устранение эффекта «утечки» в дискретном спектре
Эффект «утечки» является следствием конечности анализируемой временной реа-
лизации и ее дискретного представления через АЦП. Он считается одной из главных
погрешностей дискретного преобразования Фурье.
Если частоту сигнала представить в виде
γ = M/T,
где T – период сигнала, а M = n + σ, где n – целое, а 0 < σ < 1, то максимальные
искажения амплитуды, частоты и фазы центральной гармоники и утечка мощности в со-
седние будет наблюдаться при σ = 0.5 [1], [2].
Таким образом, если анализировать параметры стационарного в течение выборки
сигнала по его спектру, т.е. по центральной гармонике, то полученные амплитуда,
частота и фаза будут искажены в случае нецелого количества отсчетов сигнала на его пе-
риод. На практике для дискретной записи сигналов используют АЦП с выбранной
и зафиксированной частотой дискретизации. Понятно, что число отсчетов на период
никогда не будет целым, а значение σ будет меняться от 0 до 1 в зависимости от соб-
ственной частоты измеряемого сигнала, при этом будет меняться точность оценки па-
раметров сигнала по центральной гармонике.
Для уменьшения эффекта «утечки» наиболее широкое распространение получил
метод оконных преобразований: для уменьшения разрывов на краях ряда с целью ослаб-
Анализ метода устранения «утечки» спектра при диагностике систем…
«Штучний інтелект» 2013 № 4 293
4В
ления утечки нужно уменьшить амплитуду сигнала возле краев. Такое масштабирование
осуществляется в ходе умножения реализации на окно специальной формы )(iWxx i
w
i
(окно Хемминга, Ханнинга, Блекмена, Кайзера, и т.п.). В результате применения окон-
ных функций спектр исходного сигнала может сильно исказиться, но при этом умень-
шится зависимость амплитуды, частоты и фазы от значения σ. Это значит, что централь-
ную гармонику w
ix можно использовать для приблизительной оценки параметров сигнала
с некоторой постоянной погрешностью, которую можно учесть. Точнее можно устра-
нить эффект «утечки» численным методом, основанным на обработке комплексных
результатов ДПФ. В [6] предложено уточнить частоту m, фазу φ, и амплитуду A исход-
ного сигнала по значениям двух максимальных гармоник в спектре 1, kk XX . Для этого
предлагается численно решить систему комплексных уравнений:
)()),((
/),(/),( 11
kk
kkkk
XArgmZArg
XXmZmZ
, (1)
где параметры k-й гармоники:
kkk jX ImRe ;
kj
kk eNAX ,
kkk N
A 22 ImRe1 ,
)()
Re
Im( k
k
k
k XArgarctg .
Коэффициенты гармоник можно представить в виде: kkk mZAX ),()2/( ,
где kmZ ),( – комплексная функция, не зависящая от амплитуды, но зависящая от ча-
стоты и фазы:
1
1
1
1),( )(2
)(2
)(2
)(2
N
kmj
kmj
j
N
kmj
kmj
j
k
e
ee
e
eemZ
.
Систему уравнений (1) решается в том случае, если гармоники слева и справа
от центральной не равны нулю, т.е. больше заданной малой величины δ:
11 , kk XX .
Система (1) решается методом итераций. После завершения итераций амплитуда
сигнала определяется из соотношения:
)),(/2( kkk mZXAbsA .
Восстановление параметров зашумленного сигнала
На рис. 2 показано решение системы (1) для чистого сигнала и сигнала с добав-
лением 5% и 10% шумов стандартной функцией Random(). Для всех исследованных
случаев требовалось не более 6-и полных итераций для обеспечения заданной погреш-
ности менее 0.5% по частоте и фазе. Сходимость обеспечивалась во всех случаях, даже
при уровне шумов 20 %. Причем, среднее количество итераций – 5 – наблюдалось
для любых значений σ, от минимально выраженного эффекта «утечки» при σ ~ 0,
до максимального при σ ~ 0.5. Амплитуда и частота во всех случаях были восстанов-
лены до заданного в исходном сигнале значения (А1=0.8, w1=5.0) с точностью до 5-о
знака после запятой.
Варбанец Р.А., Кучеренко Ю.Н., Головань А.И., Александровская Н.И.
«Искусственный интеллект» 2013 № 4 294
4В
Рисунок 2 – Окно программы демонстрации ДПФ и решения проблемы «утечки»
При решении системы (1) используется много повторяющихся участков, которые
удобно выделить в подпрограммы. Решение системы (1) не связано с выделением
дополнительной памяти для хранения объемных массивов данных и расчетных коэф-
фициентов, как в случае с БПФ. В связи с этим алгоритм может быть запрограмми-
рован на современном DSP контроллере, реализующем БПФ.
Заключение
Несмотря на итерационное численное решение системы (1), эта процедура восста-
новления дискретного спектра незначительно увеличит общее время расчета и позволит
получить не только спектр сигнала, но и восстановленное значение основной частоты
и амплитуды исследуемого сигнала. Виброакустический метод определения частотных
характеристик надувного судового двигателя имеет ряд преимуществ перед традицион-
ными. В первую очередь это стоимость и простой способ инсталляции датчиков. Кроме
того, постоянный анализ спектра виброскорости/ускорения блока цилиндров двига-
теля и ГТН дает возможность анализировать техническое состояние двигателя и газо-
турбонагнетателя.
Как выяснилось, предлагаемый метод восстановления дискретного спектра ока-
зался устойчив к шумам в исходном сигнале. Это дает возможность его широкого приме-
нения в составе систем непрерывного мониторинга и диагностики современных судовых
дизелей и их систем газотурбонаддува.
Литература
1. Варбанец Р.А. Комплексный контроль технического состояния судового двигателя с турбо-
наддувом / [Р.А. Варбанец, В.Г. Івановский, Ю.Н. Кучеренко, А.И. Головань] // Искусственный
интеллект. – 2012. – № 4. – С. 241-252.
Анализ метода устранения «утечки» спектра при диагностике систем…
«Штучний інтелект» 2013 № 4 295
4В
2. Отнес Р. Прикладной анализ временных рядов / Р. Отнес, Л. Эноксон. – М. : Мир, 1982. – 482 с.
3. Варбанец Р.А. Анализ спектра виброакустических сигналов топливной аппаратуры средне-
оборотных дизелей (СОД) / Р.А. Варбанец // Вісник Одеського національного морського
університету. – 2006. – № 18 – С. 134-141.
4. RightMark Audio Analyzer [Електронний ресурс]. – Режим доступу : audio.rightmark.org
Literatura
1. Varbanets R.A. I.I., 2012. – № 4. – S. 241-252.
2. Otnes Р.М. : Mir, 1982. – 482 S.
3. Varbanets R.A. Vesnik ONMU. – 2006. – № 18 – S. 134-141.
4. RightMark Audio Analyzer. audio.rightmark.org
RESUME
R.A. Varbanets, V.G. Ivanovsky, Y.N. Kucherenko, A.I. Golovan
The Analysis Method for Solving the «Leakage» of the Spectrum
in the Diagnosis of Marine Diesel Turbocharger Systems
With the introduction of technology in the fleet power plants technical condition online
monitoring has become topical issue of permanent continuous monitoring of key parameters
regardless of the staff devices. We consider an alternative method for determining the
crankshaft rotation frequency and the supercharging rpm in the system for marine diesel
engine monitoring. The method is based on an analysis of the spectral characteristics of
vibro-acoustic signal of the combined engine. Numerically solve the problem of eliminating
the effect of «leakage» resulting from the Discrete Fourier Transform. We analyze the principle
of vibro-acoustic module that implements the procedure of FFT and iterative refinement
algorithm for frequency, phase and amplitude of the measured signal. The list of input, output
and adjustment parameters of the module. Vibro-acoustic method for determining the
frequency characteristics of inflatable marine engine has several advantages over traditional,
suggesting the use of tachometers. The first is the cost of installation and simple way.
Vibro-acoustic determination of the frequency characteristics of the module is not a direct
alternative to tachometers used in practice, but can be used in a system of continuous moni-
toring and diagnosing marine diesel engines.
Статья поступила в редакцию 16.07.2013.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-85108 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1561-5359 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:27:47Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Варбанец, Р.А. Кучеренко, Ю.Н. Головань, А.И. Александровская, Н.И. 2015-07-19T11:58:45Z 2015-07-19T11:58:45Z 2013 Анализ метода устранения «утечки» спектра при диагностике систем турбонаддува судовых дизелей / Р.А. Варбанец, Ю.Н. Кучеренко, А.И. Головань, Н.И. Александровская // Искусственный интеллект. — 2013. — № 4. — С. 289–295. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 1561-5359 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85108 621.431.74 Дан анализ численного метода устранения эффекта «утечки» спектра, полученного в результате
 дискретного преобразования Фурье (ДПФ). Практическое применение метода заключается в том, что он
 позволяет оценивать основные параметры измеряемого периодического сигнала (амплитуды и частоты) по
 его спектру. Анализируемый в статье метод является альтернативой применения оконных функций,
 подавляющих, но не исключающих эффект «утечки» спектральной мощности. В отличие от применения
 оконных функций, представленный в статье метод позволяет практически полностью восстановить
 истинные значения амплитуды и частоты сигнала по данным дискретного спектра. В статье анализируется
 работа предлагаемого численного метода устранения эффекта «утечки» спектральной мощности при
 различной степени зашумленности исходного периодического сигнала. В качестве примера взят
 анализатор спектра виброакустического сигнала турбины наддува судового дизеля, построенный на базе
 контроллера ATxmega256A3. Наведений аналіз чисельного методу усунення ефекту «витоку» спектра, отриманого в результаті
 дискретного перетворення Фур’є (ДПФ). Практичне застосування методу полягає в тому, що з його допомогою стає можливою оцінка основних параметрів вимірюваного періодичного сигналу (амплітуди і
 частоти) з його спектра. Аналізований у статті метод є альтернативою застосування віконних функцій, що
 пригнічують, але не виключають ефект «витоку» спектральної потужності. На відміну від застосування
 віконних функцій, представлений у статті метод дозволяє практично повністю відновити істинні значення
 амплітуди і частоти сигналу за даними дискретного спектра. У статті аналізується робота пропонованого
 чисельного методу усунення ефекту «витоку» спектральної потужності при різному ступені шуму вихідного
 періодичного сигналу. В якості прикладу взято аналізатор спектра віброакустичного сигналу турбонаддуву
 судового дизеля, побудований на базі контролера ATxmega256A3. The analysis of a numerical method of solving DFT spectrum «leakage» effect is given. Practical application of a
 method is that with its help to become possible an assessment of key parameters of a measured periodic signal
 (amplitude and frequency) on its DFT spectrum. The method analyzed in article is alternative of the window functions
 application, but not excluding effect of «leakage» of spectral power. Unlike application of the window functions, the
 method presented in article allows to restore almost completely true values of amplitude and signal frequency
 according to a discrete spectrum. In article work of an offered numerical method of elimination of «leakage» effect of
 spectral power is analyzed at various degree of an initial periodic signal noise. As an example the analyzer of a
 vibroacoustic signal spectrum of the marine diesel turbocharger, designed on the base of the ATxmega256A3 is taken. ru Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України Искусственный интеллект Интеллектуальные системы планирования, управления, моделирования и принятия решений Анализ метода устранения «утечки» спектра при диагностике систем турбонаддува судовых дизелей Аналіз методу усунення «витоку» спектра при діагностиці систем турбонаддуву судових дизелів The analysis method for solving the «leakage» of the spectrum in the diagnosis of marine diesel turbocharger systems Article published earlier |
| spellingShingle | Анализ метода устранения «утечки» спектра при диагностике систем турбонаддува судовых дизелей Варбанец, Р.А. Кучеренко, Ю.Н. Головань, А.И. Александровская, Н.И. Интеллектуальные системы планирования, управления, моделирования и принятия решений |
| title | Анализ метода устранения «утечки» спектра при диагностике систем турбонаддува судовых дизелей |
| title_alt | Аналіз методу усунення «витоку» спектра при діагностиці систем турбонаддуву судових дизелів The analysis method for solving the «leakage» of the spectrum in the diagnosis of marine diesel turbocharger systems |
| title_full | Анализ метода устранения «утечки» спектра при диагностике систем турбонаддува судовых дизелей |
| title_fullStr | Анализ метода устранения «утечки» спектра при диагностике систем турбонаддува судовых дизелей |
| title_full_unstemmed | Анализ метода устранения «утечки» спектра при диагностике систем турбонаддува судовых дизелей |
| title_short | Анализ метода устранения «утечки» спектра при диагностике систем турбонаддува судовых дизелей |
| title_sort | анализ метода устранения «утечки» спектра при диагностике систем турбонаддува судовых дизелей |
| topic | Интеллектуальные системы планирования, управления, моделирования и принятия решений |
| topic_facet | Интеллектуальные системы планирования, управления, моделирования и принятия решений |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85108 |
| work_keys_str_mv | AT varbanecra analizmetodaustraneniâutečkispektrapridiagnostikesistemturbonadduvasudovyhdizelei AT kučerenkoûn analizmetodaustraneniâutečkispektrapridiagnostikesistemturbonadduvasudovyhdizelei AT golovanʹai analizmetodaustraneniâutečkispektrapridiagnostikesistemturbonadduvasudovyhdizelei AT aleksandrovskaâni analizmetodaustraneniâutečkispektrapridiagnostikesistemturbonadduvasudovyhdizelei AT varbanecra analízmetoduusunennâvitokuspektrapridíagnosticísistemturbonadduvusudovihdizelív AT kučerenkoûn analízmetoduusunennâvitokuspektrapridíagnosticísistemturbonadduvusudovihdizelív AT golovanʹai analízmetoduusunennâvitokuspektrapridíagnosticísistemturbonadduvusudovihdizelív AT aleksandrovskaâni analízmetoduusunennâvitokuspektrapridíagnosticísistemturbonadduvusudovihdizelív AT varbanecra theanalysismethodforsolvingtheleakageofthespectruminthediagnosisofmarinedieselturbochargersystems AT kučerenkoûn theanalysismethodforsolvingtheleakageofthespectruminthediagnosisofmarinedieselturbochargersystems AT golovanʹai theanalysismethodforsolvingtheleakageofthespectruminthediagnosisofmarinedieselturbochargersystems AT aleksandrovskaâni theanalysismethodforsolvingtheleakageofthespectruminthediagnosisofmarinedieselturbochargersystems |