Автореферат
Автореферати дисертацій arrow Гірнича справа arrow Методи та спецпроцесори подвійного згортання для спектрального аналізу сигналів діагностування
Меню
Головна сторінка
Реклама
Автореферати дисертацій
Бібліотечна справа
Біологічні науки
Будівництво
Воєнна наука. Військова справа
Гірнича справа
Держава та право. Юридичні науки
Економіка. Економічні науки
Електроніка. Обчислювальна техніка
Енергетика
Загальні роботи по техніці
Загальнонаукове знання
Історія. Історичні науки
Культура. Наука. Освіта
Легка промисловість
Математика. Механіка
Медицина. Медичні науки
Мистецтво. Мистецтвознавство
Науки про землю
Політика. Політичні науки
Природничі науки в цілому
Релігія
Сільське та лісове господарство
Соціологія. Демографія
Технологія металів. Машинобудування
Транспорт
Фізика. Астрономія
Філологічні науки
Філософські науки. Психологія
Хімічна технологія. Харчове виробництво
Хімічні науки
Художня література
Реклама


Методи та спецпроцесори подвійного згортання для спектрального аналізу сигналів діагностування

Анотації 

Гуменюк Р. М. Методи та спецпроцесори подвійного згортання для спектрального аналізу сигналів діагностування. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.05 - Елементи та пристрої обчислювальної техніки та систем керування, Тернопільський державний економічний університет, Тернопіль, 2005.

   Захищаються 10 наукових праць, що містять теоретичні та прикладні дослідження в області методів спектрального аналізу сигналів діагностування із обмеженою вибіркою шляхом подвійного згортання для побудови спеціалізованих процесорів.
   Запропоновано та теоретично обґрунтовано методи подвійного згортання сигналів, що є основою для визначення спектральних характеристик згідно узагальненої формули Вінера-Хінчина, в тому числі із застосуванням нової статистичної функції – оцінки знаку похідної першого порядку, із послідовним використанням різних статистичних функцій для реалізації згортань по фазі та частоті, а також базисних частотних сигналів спеціальної форми.
   На основі введених критеріїв якості спектральних характеристик здійснено вибір оптимальних статистичних функцій для реалізації подвійного згортання сигналів діагностування із обмеженою вибіркою.
   Розроблено архітектури спецпроцесорів подвійного згортання сигналів із використанням функції оцінки знаку похідної першого порядку, що реалізовані на базі ПЛІС і впроваджені у промисловість у вигляді системи спектрального аналізу сигналів діагностування об’єктів нафтовидобутку.
   Ключові слова: згортання сигналів, цифрове оброблення, спектральний аналіз сигналів, кореляційна функція, спецпроцесор.

Гуменюк Р.М. Методы и спецпроцессоры двойной свертки для спектрального анализа сигналов диагностирования. – Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления, Тернопольский государственный экономический университет, Тернополь, 2005.

   Защищаются 10 научных трудов, содержащих теоретические и прикладные исследования в области методов спектрального анализа случайных сигналов путем двойной свертки для построения специализированных процессоров.
   Предложены и теоретически обоснованы методы двойной свертки сигналов, которые являются основой для определения спектральных характеристик в соответствии с обобщенной формулой Винера-Хинчина, в том числе с использованием новой статистической функции – оценки знака производной первого порядка, с последовательным использованием разных статистических функций для реализации сверток по фазе и частоте, а также базисных частотных сигналов специальной формы.
   На основе введенных критериев качества спектральных характеристик осуществлен выбор оптимальных статистических функций для реализации двойной свертки сигналов диагностирования с ограниченной выборкой.
   Разработаны архитектуры спецпроцессоров двойной свертки сигналов с использованием функции оценки знака производной первого порядка, которые реализованы на базе ПЛИС и внедрены в промышленность в виде системы спектрального анализа сигналов диагностирования объектов нефтедобычи.
   В первом разделе проанализированы физико-химические особенности процессов гидроакустического воздействия на нефтяные пласты с целью повышения нефтедобычи и ограничений известных алгоритмов и вычислительных средств цифровой обработки при анализе сигналов диагностирования с ограниченными объемами виборки. Обоснована необходимость определения спектральных характеристик сигналов диагностирования непосредственно в условиях забоя скважин унитарными спецпроцессорами свертки сигналов на основе статистических функций с упрощенными алгоритмами вычислений.
   Во втором разделе предложены и теоретически обоснованы методы двойной свертки для определения спектральных характеристик. Формализована процедура двойной свертки как основы спектрального анализа сигналов в соответствии с обобщенной теоремой Винера-Хинчина. Предложен обобщенный метод определения спектральных характеристик путем двойной свертки сигналов по фазе и частоте с использованием произвольных статистических функций, связанных с корреляционной функцией математическими или статистическими зависимостями. Определены известные статистические функции, пригодные для реализации двойной свертки с целью получения спектральных характеристик сигналов, а также предложена новая статистическая функция - оценки знака производной первого порядка. Предложен метод свертки по частоте для определения спектральной характеристики с использованием в качестве базисных частотных сигналов соответствующих функций автосверток по фазе. Для проведения количественного сравнительного анализа полученных спектральных характеристик введены критерии качества амплитудного спектра. Предложен метод двойной свертки на основе проведения автосвертки по фазе и свертки по частоте с последовательным использованием разных статистических функций, а также использованием автосверток по фазе в качестве базисных частотных сигналов независимо от выбранной статистической функции для свертки по частоте.
   В третьем разделе предложенные методы двойной свертки исследованы с целью выбора наилучших статистических функций для спектрального анализа сигналов диагностирования с ограниченным объемом выборки. Проанализированы критерии качества при изменении длительности и амплитуды гармонического сигнала, изменении частоты дискретизации при аналого-цифровом преобразовании, смещении значений отсчетов гармонического сигнала относительно оси абсцисс. Предложена процедура свертки по фазе гармонических сигналов произвольной длительности без увеличения объема выборки, которая позволяет сохранить соответствие экстремального значения спектральной характеристики действительной частотной составляющей сигнала. Проведен анализ спектральных характеристик сигналов диагностирования, описываемых зависимостями f(i)=sin(i)/i и f(i)=sin(i)*e-і. Показано, что спектральные характеристики сигналов диагностирования, описываемые зависимостями f(i)=sin(i)/i, образованные с использованием функции оценки знака производной 1-го порядка при свертке по фазе или частоте, требуют в 2-4 раза меньшего объема выборки входного сигнала по сравнению с любыми другими статистическими функциями.
   В четвертом разделе описаны разработанные архитектуры вычислительных средств для реализации предложенных методов двойной свертки. Приведена обобщенная структура вычислительного устройства для определения спектральных характеристик путем двойной свертки с использованием произвольных статистических функций согласно обощенной формулы Винера-Хинчина. Приведены архитектура спецпроцессора двойной свертки для определения спектральных характеристик сигналов диагностирования с ограниченным объемом выборки с последовательным использованием функции оценки знака производной 1-го порядка для свертки входных отсчетов по фазе и модульной функции для свертки по частоте, а также функциональная схема многоканальной унитарной регулярной вычислительной среды свертки сигналов диагностирования для реализации функции оценки знака производной первого порядка.
   В пятом разделе разработаны схемотехнические решения для реализации архитектуры спецпроцессора двойной свертки. Обоснован выбор ПЛИС EPF10К250 фирмы Altera для построения одного блока свертки сигналов. Приведены структура и характеристики автономной глубинной системы диагностирования забойной зоны нефтяных скважин на основе спецпроцессора двойной свертки для спектрального анализа гидроакустических сигналов давления, которая внедрена на объектах нефтедобычи Ивано-Франковским Специализированным конструкторско-технологическим бюро “Надра”.
   Ключевые слова: свертка сигналов, цифровая обработка, спектральный анализ сигналов, корреляционная функция, спецпроцессор.

Gumenyuk R.M. Methods and special processors of the double convolution for diagnostic signal spectral analysis . – Manuscript.

Dissertation on competition of the scientific degree of candidate of engineering sciences on speciality 05.13.05 - Elements and devices of the computing engineering and control systems, Ternopil state economical university, Ternopil, 2005.

   10 scientific works are presented for defending. They deal with theoretical and application researches in the field of the methods of random signal spectral analysis by double convolution for special processors architecture processing.
   There have been proposed and theoretical based methods of signal double convolution, which are base for spectrum characteristics determination according by extention Viener-Hinchin formula, by new statistic function – first-order derivative signum evaluation, by different statistic function for phase and frequence convolutions, by special standard frequence signals.
   There have been selected optimal statistic functions for double convolution of diagnostic signals with restriced samples on base of adventing spectrum characteristics quality criterias. There have been processed the architectures of double convolution special processorsi by function of frst-order derivative signum evaluation, realised on base of FPGA and introduced in industry as system of spectral analysis of oil-production objects diagnostic signal.
   Keywords: signal convolution, digital processing, signal spectral analysis, correlation function, special processor.

Скачати автореферат дисертації безкоштовно (повна версія)
Методи та спецпроцесори подвійного згортання для спектрального аналізу сигналів діагностування

 
< Попередня   Наступна >

Всі права на опубліковані матеріали належать їх авторам. Матеріали розміщено виключно для ознайомлення.

Автореферати українських дисертацій. Скачай безкоштовно!