Економіко-математичне моделювання

Економіко-математичне моделювання Економіко-математичне моделювання

library.tneu.edu.ua
from library.tneu.edu.ua More from this publisher
19.07.2013 Views

1) присутністю некорельованих шумів у сигналах, які визначають нестабільність напрямку вектора крос-спектра у часі; 2) наявністю нелінійного зв’язку між процесами; 3) втратою потужності, визначеною недостатньою роздільністю стосовно частоти, тобто частотою дискредитації сигналу в часі реєстрації; 4) наявністю часової затримки при передачі взаємодії між двома процесами, співмірних з інтервалом спостережень. Екстремальне нульове значення когерентності може свідчити про перевищення обмежень розрядної сітки проміжних обрахунків, через що амплітуда крос-спектра або амплітуда спектра одного з процесів набуває нульове значення. Функція когерентності використовується для оцінки значущості інших крос-спектральних характеристик і для визначення міри впливу шуму або нелінійності цих функцій. Малі значення когерентності можуть вказувати на незначущість на окресленій частоті інших крос-спектральних характеристик або бути ознакою необхідності збільшення числа цих усереднень для ліквідації впливу шуму. Передаточна функція Н1 (інколи називають частотною характеристикою) відображає відношення величин на вході до величин на виході різних систем і характеризує стабільні, лінійні та інваріантні в часі фізичні системи. Цю функцію обчислюють як відношення амплітуди спектра першого процесу до амплітуди спектра другого процесу і цим самим представляють коефіцієнт підсилення або коефіцієнт передачі амплітуди за частотою. Передаточна функція Н2 обчислюється як відношення амплітуди спектра другого процесу до амплітуди спектра першого процесу і є обернений коефіцієнт підсилення. Методи корекції спектра. Розглянемо допоміжні методики аналізу сигналів та інших часових рядів. Важливими попередніми характеристиками аналізу є дозвіл за частотою та ширина полоси спектра. Параметр розрішення за частотою визначає, наскільки близько розміщені спектральні складові можуть бути виділеними з часового ряду. Оскільки частотний крок спектральних характеристик рівний 1/T, де Т – часова тривалість, то дозвіл по частоті може бути збільшеним за рахунок тривалості часового ряду. З другого боку, верхня межа полоси аналізованого спектра визначається частотою 548

вимірювання значень часового ряду, а нижня межа рівна дозволу за частотою. Засобами покращення спектральних характеристик часто використовуються коригуючі часові або частотні вікна, доповнені нулями, а також різні види усереднення. У формі часового ряду ми маємо справу з деяким сегментом даних, взятих із тривалого чи потенційно нескінченного процесу. Математично таке взяття є множенням процесу на прямокутне вікно заданої часової ширини та одиничної амплітуди, в результаті чого виникають розриви амплітуди процесу на кінцях сегмента. При перетворенні такого сегмента в частотну область sin( x) виникають невідомі коливання виду (явище Гіббса), що на прикладі синусоїдального виду часового ряду приводить до розширення гострих спектральних піків та появою бічних пелюсток зменшеної амплітуди. Цей ефект називається втратою потужності. Накладання бічних пелюсток від сусідніх спектральних піків може привести до їх додаткового зміщення стосовно частоти, до зміни амплітуди основних піків, а також до повного зникнення малоамплітудних спектральних складових. Радикальним засобом послаблення ефекту накладання бічних пелюсток є збільшення частоти вимірювання значень часового ряду. Коригуючі вікна. Використання вікон, відмінних від прямокутних, які згладжують розриви процесу на кінцях сегмента, дозволяє понизити рівень бічних пелюсток. Вдається це здійснити за рахунок розширення головної пелюстки, що приводить до певного погіршення розрішення за частотою та появи додаткового піку на низькій частоті, що визначається з двоподібним видом використаного вікна. Основними характеристиками спектрального вікна переважно використовують таких чотири параметри: hширина полоси головної пелюстки на рівні половинної потужності (рівень 3Дб); hеквівалентна ширина полоси, тобто ширина прямокутника рівного основній пелюстці за площею і максимальній амплітуді; hмаксимальна амплітуда бічних пелюсток (Дб) за відношенням до головної пелюстки. 549 x

вимірювання значень часового ряду, а нижня межа рівна дозволу за<br />

частотою.<br />

Засобами покращення спектральних характеристик часто<br />

використовуються коригуючі часові або частотні вікна, доповнені<br />

нулями, а також різні види усереднення.<br />

У формі часового ряду ми маємо справу з деяким сегментом<br />

даних, взятих із тривалого чи потенційно нескінченного процесу.<br />

Математично таке взяття є множенням процесу на прямокутне вікно<br />

заданої часової ширини та одиничної амплітуди, в результаті чого<br />

виникають розриви амплітуди процесу на кінцях сегмента.<br />

При перетворенні такого сегмента в частотну область<br />

sin( x)<br />

виникають невідомі коливання виду (явище Гіббса), що на<br />

прикладі синусоїдального виду часового ряду приводить до<br />

розширення гострих спектральних піків та появою бічних пелюсток<br />

зменшеної амплітуди. Цей ефект називається втратою потужності.<br />

Накладання бічних пелюсток від сусідніх спектральних піків<br />

може привести до їх додаткового зміщення стосовно частоти, до<br />

зміни амплітуди основних піків, а також до повного зникнення<br />

малоамплітудних спектральних складових. Радикальним засобом<br />

послаблення ефекту накладання бічних пелюсток є збільшення<br />

частоти вимірювання значень часового ряду.<br />

Коригуючі вікна. Використання вікон, відмінних від<br />

прямокутних, які згладжують розриви процесу на кінцях сегмента,<br />

дозволяє понизити рівень бічних пелюсток. Вдається це здійснити за<br />

рахунок розширення головної пелюстки, що приводить до певного<br />

погіршення розрішення за частотою та появи додаткового піку на<br />

низькій частоті, що визначається з двоподібним видом використаного<br />

вікна.<br />

Основними характеристиками спектрального вікна переважно<br />

використовують таких чотири параметри:<br />

hширина полоси головної пелюстки на рівні половинної<br />

потужності (рівень 3Дб);<br />

hеквівалентна ширина полоси, тобто ширина прямокутника<br />

рівного основній пелюстці за площею і максимальній амплітуді;<br />

hмаксимальна амплітуда бічних пелюсток (Дб) за відношенням<br />

до головної пелюстки.<br />

549<br />

x

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!