Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 17

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  random signals
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
Autocorrelation of signals and measurement data makes it difficult to estimate their statistical characteristics. However, the scope of usefulness of autocorrelation functions for statistical description of signal relation is narrowed down to linear processing models. The use of the conditional expected value opens new possibilities in the description of interdependence of stochastic signals for linear and non-linear models. It is described with relatively simple mathematical models with corresponding simple algorithms of their practical implementation. The paper presents a practical model of exponential autocorrelation of measurement data and a theoretical analysis of its impact on the process of conditional averaging of data. Optimization conditions of the process were determined to decrease the variance of a characteristic of the conditional expected value. The obtained theoretical relations were compared with some examples of the experimental results.
EN
The paper presents a method of determining time delays of random signals using conditional averaging of the delayed signal module.
PL
W pracy przedstawiono metodę wyznaczania opóźnień czasowych sygnałów losowych wykorzystującą warunkowe uśrednianie modułu sygnału opóźnionego. Dla zaproponowanych modeli statystycznych charakterystyk ekstremalnych dokonano oceny wybranych właściwości metrologicznych. Zależności teoretyczne porównano z wynikami modelowania i pomiarów.
3
Content available remote System of breath collection and analysis for diseases detection
EN
Collection and study of composition of the exhaled air is now intensively investigated to develop non-invasive medical diagnostics based on presence of metabolic compounds in the exhaled air. The process of collecting and processing of the exhaled air must fulfill relevant conditions to achieve satisfactory results. The paper presents the system of collecting samples of exhaled breath and the proposed methods of its analysis, using resistive gas sensors.
PL
Zbieranie oraz badanie składu wydychanego powietrza jest obecnie intensywnie rozwijaną nieinwazyjną metodą diagnostyki medycznej na podstawie występowania związków metabolicznych w wydychanym powietrzu. Proces zbierania i przetwarzania wydychanego powietrza musi spełniać odpowiednie warunki, aby uzyskać zadowalające rezultaty. W pracy przedstawiono rozwiązanie systemu zbierania próbek wydychanego powietrza oraz proponowane metody jego analizy, z wykorzystaniem rezystancyjnych czujników gazów.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań czterech korelacyjnych metod estymacji czasu opóźnienia, w których zastosowano transformatę Hilberta. W symulacjach wykorzystano wybrane modele wzajemnie opóźnionych sygnałów stochastycznych. Uzyskane wyniki porównano z wynikami otrzymanymi dla klasycznej korelacji wzajemnej.
EN
The article presents the research results of the four correlation time delay estimation methods, in which the Hilbert Transform is applied. In the simulations selected models of mutually delayed stochastic signals were used. The obtained results were compared with the classical crosscorrelation procedure.
PL
W artykule przedstawiono zastosowanie warunkowej wartości średniej modułu sygnału do wyznaczania unormowanej funkcji korelacji wzajemnej Pxy (τ) skorelowanych sygnałów losowych o rozkładzie normalnym. Wykazano, że proponowana metoda charakteryzuje się mniejszą niepewnością standardową niż metoda bezpośrednia w zakresie 0,502≤ Pxy (τ)≤1. Podano przykład zastosowania omawianej metody do estymacji opóźnienia transportowego.
EN
The paper presents the use of the conditional expected value of the signal’s absolute value to determine the normalized cross-correlation Pxy (τ). It was shown that proposed method has a smaller standard uncertainty than the direct method in the range 0,502≤ Pxy (τ)≤1.
PL
W artykule omówiono zastosowanie w pomiarach opóźnień czasowych sygnałów losowych następujących metod różnicowych: średniego modułu różnicy amplitud, średniego kwadratu różnicy amplitud oraz metod złożonych, będących połączeniem ww. metod różnicowych i funkcji korelacji wzajemnej. Dla przyjętych modeli sygnałów przeprowadzono badania symulacyjne i porównano niepewności standardowe estymacji czasu opóźnienia.
EN
This paper presents the use for time delay measurement of random signals such differential methods as the average magnitude difference function, the average square difference function and methods based on a combination of the above mentioned functions and cross-correlation. For the chosen model of signals the simulation was conducted and uncertainties of time delay estimation by use described methods were determined.
PL
W pracy omówiono ograniczenia estymacji średniej mocy sygnałów losowych, związane z kształtem charakterystyk układów próbkująco-pamiętających i rozkładem energii sygnału w pomiarowym paśmie częstotliwości. Przedstawiono analizę zagadnienia straty informacji przy przejściu szumu białego przez tor przetwarzania a/c z filtrem dolnoprzepustowym drugiego rzędu. Wskazano korzyści zastosowania wyników przeprowadzonej analizy w systemach cyfrowych do pomiaru średniej mocy szumów.
EN
In the paper a measurement error for the low-pass white noise mean power resulting from attenuation of high-frequency signal components at the stage of signal sampling is discussed. Changes of the power spectral density of a stochastic signal converted in the data acquisition path are described. Metrological analysis of the information loss during white noise transfer through the conversion path with a low-pass second-order filter, a sample-hold circuit and an analog-to-digital converter is presented. The mean power of the signal after previous filtration and the signal at the sample-hold amplifier output is calculated. The relationships concerning the estimation error, resulting from the ratio of the upper cut-off frequencies of the filter and sample-hold circuit are determined. Furthermore, the advantages resulting from possibility of applying the presented functions during design and data acquisition in digital systems for measurements of the noise mean power are pointed out.
PL
W pracy przedstawiono zastosowanie warunkowego uśredniania sygnału stochastycznego do wyznaczania interwału korelacji. Dla wybranych modeli sygnałów porównano wyniki badań teoretycznych i eksperymentalnych.
EN
The article presents the application of conditional averaging of stochastic signals to determination of correlation interval. For chosen models of signals the results of theoretical analysis are compared with results of experiments. The paper is divided into five sections. The first is a short introduction to the subject of the paper. Section 2 presents the definition and some examples of correlation intervals for typical form of autocorrelation functions (Fig. 1, Tab.1). Section 3 describes the use of conditional mean value to determination of correlation interval (Eq. 9) and statistical errors of estimation for this method (Eq. 10, Eq. 13). The results of experiments for random signals with Gaussian probability distribution and two typical form of autocorrelation function (Fig. 4) are given in Section 4. Section 5 summarizes the results and presents final remarks. The authors conclude that the method described in this paper may be applied to determination of correlation interval of stochastic signals, particularly for signals with non-oscillative form of autocorrelation function.
PL
W pracy zaproponowano wykorzystanie interwału korelacji do wyznaczania standardowej niepewności średniej arytmetycznej szeregu danych dodatnio skorelowanych. Dla wykładniczego modelu skorelowania danych porównano sposób oceny wpływu skorelowania za pomocą interwału korelacji i wartości funkcji autokorelacji.
EN
Correlation interval (CI) is frequently used in stochastic signals analysis. In this work the CI application to determination of standard uncertainty of arithmetic mean for correlated data is proposed. The results of theoretical analysis for Gaussian distributed data with exponential form of autocorrelation functions are given. The paper is divided into five sections. The first is a short introduction to the subject of the paper. Section 2 presents the definition and determination of CI (Eq. 1, Eq. 2) and its application to evaluation of the standard uncertainty of the arithmetic mean (Eq. 11). Section 3 describes the use of correlation interval to determination of the standard uncertainty of the arithmetic mean for data with exponential form of autocorrelation function. The results of experiments for random signals with Gaussian probability distribution are given in Section 4. Section 5 summarizes the results and presents final remarks. The authors conclude that the method described in this paper may be applied to determination of standard uncertainty of arithmetic mean for Gaussian positively correlated data.
PL
W artykule omówiono algorytmy modelowania wzajemnie opóźnionych stacjonarnych sygnałów stochastycznych o rozkładach normalnych i zadanych kształtach funkcji autokorelacji. Przedstawiono stanowisko laboratoryjne umożliwiające fizyczne generowanie takich przebiegów oraz analizę przetwarzanych sygnałów. Przedstawione modele sygnałów i stanowisko mogą znaleźć zastosowanie np. w badaniach statystycznych metod pomiaru opóźnienia oraz przyrządów pracujących w oparciu o te metody.
EN
Random signals are an important topic in DSP. They are often required to test the performance of algorithms that must work with stochastic signals or in the presence of noise. The paper presents algorithms for modeling of mutual delayed stationary random signals with given statistical parameters: Gaussian (normal) probability density, typically form of autocorrelation function (ACF) and specified signal-to-noise ratio (SNR). The paper is divided into five sections. The first is a short introduction to the subject of the paper. Section 2 presents the typical model of random signals (Eq. 1) obtained from two sensors in measurement of time delay (e.f. in two-phase flow evaluation). In section 3 the discrete model algorithms of signal with normal probability density function and specified ACF are presented (Eq. 2-4, Tab. 1, Fig. 1). The models can be applied to simulation of both: useful stochastic signal and distortion. Section 4 describes a laboratory stand for generation of voltage random signals based on models described above, and for acquisition and analysis of real signals obtained from sensors (Fig. 2,3). The laboratory stand consists of two generators, digital oscill-oscope and PC with DAQ NI-6143 simultaneous sampling card, GPIB card, and software. The control application is described in LabVIEW environment. Section 5 summarizes the results and presents final remarks. The authors conclude that the models of signals and laboratory stand may be applied to evaluation of statistical method and systems for time delay measurements of stochastic signals.
EN
This paper presents the results of the theoretical and practical analysis of selected features of the function of conditional average value of the absolute value of delayed signal (CAAV). The results obtained with the CAAV method have been compared with the results obtained by method of cross correlation (CCF), which is often used at the measurements of random signal time delay. The paper is divided into five sections. The first is devoted to a short introduction to the subject of the paper. The model of measured stochastic signals is described in Section 2. The fundamentals of time delay estimation using CCF and CAAV are presented in Section 3. The standard deviations of both functions in their extreme points are evaluated and compared. The results of experimental investigations are discussed in Section 4. Computer simulations were used to evaluate the performance of the CAAV and CCF methods. The signal and the noise were Gaussian random variables, produced by a pseudorandom noise generator. The experimental standard deviations of both functions for the chosen signal to noise ratio (SNR) were obtained and compared. All simulation results were averaged for 1000 independent runs. It should be noted that the experimental results were close to the theoretical values. The conclusions and final remarks were included in Section 5. The authors conclude that the CAAV method described in this paper has less standard deviation in the extreme point than CCF and can be applied to time delay measurement of random signals.
PL
W artykule porównano niepewności standardowe estymacji czasu opóźnienia sygnałów losowych przy zastosowaniu funkcji korelacji wzajemnej i warunkowej wartości średniej modułu sygnału opóźnionego. Dla przyjętych modeli sygnałów określono zakresy wartości stosunku sygnał/szum, dla których rozważane metody mają mniejsze standardowe niepewności estymacji opóźnienia.
EN
In this article the comparison of standard uncertainty of time delay estimation using direct cross-correlation and the function of conditional average value of the absolute value of delayed signal is presented. For the chosen model of signals the range of signal to noise ratio is obtained, in which the considered methods have less standard uncertainty of time delay estimation.
PL
W artykule przedstawiono wirtualny analizator wzajemnej gęstości wid-mowej mocy zrealizowany z wykorzystaniem oprogramowania LabVIEW i modułu akwizycji danych NI USB-6009. Układ przeznaczony jest do wyznaczania opóźnienia na podstawie fazy wzajemnej gęstości widmowej mocy zarówno dla rzeczywistych sygnałów losowych jak i generowanych komputerowo modeli takich sygnałów.
EN
This article presents the virtual analyzer of cross-spectral density function based on LabVIEW software and NI USB-6009 DAQ device. The instrument allows to obtain the time delay of real as well as simulated random signals using phase of cross- spectral density function.
PL
W pracy omówiono częstotliwościowe ograniczenia cyfrowych pomiarów średniej mocy sygnałów losowych, związane z kształtem charakterystyk układów próbkująco-pamiętających i rozkładem energii sygnału w pomiarowym paśmie częstotliwości. Opisano zmiany charakterystyki gęstości widmowej mocy sygnału stochastycznego, przetwarzanego na poziomie systemowego bloku akwizycji sygnałów. Przedstawiono analizę metrologiczną zagadnienia straty informacji przy przejściu szumu białego przez tor pomiarowy z pasywnym filtrem dolnoprzepustowym trzeciego rzędu i układem próbkująco-pamiętającym, poprzedzającymi przetwornik analogowo-cyfrowy. Wyznaczono zależności, wiążące składową błędu pomiaru z relacją częstotliwości granicznych sekcji filtru i układu próbkująco-pamiętającego. Wskazano także korzyści, wynikające z możliwoci zastosowania wyników przeprowadzonej analizy podczas projektowania i wykorzystania bloku akwizycji sygnałów w systemach cyfrowych do pomiaru średniej mocy szumów.
EN
The changes of power spectral density of stochastic signal converted in data acquisition path are described in the paper. The metrological analysis of the information loss during white noise transfer through conversion path with lowpass thirdorder filter, samplehold circuit and analog-to-digital converter has been presented. The mean power of signal after previous filtration and the mean power of the signal on the output of sample-hold amplifier has been calculated. Relationships concerning the estimation error, resulting from the ratio of upper cut-off frequencies of filter and sample-hold circuit are established. Furthermore, advantages resulting from the possibility of presented functions application during designing and data acquisition in digital systems for the measurement of noise mean power have been pointed out.
PL
W artykule przedstawiono określanie przedziału ufności dla opóźnienia wyznaczanego z fazy wzajemnej gęstości widmowej mocy przy znanej i nieznanej rzeczywistej wartości funkcji koherencji. Omówiono błędy estymacji i dobór parametrów analizy.
EN
This article presents the methods of computing the confidence interval for time delay obtained using phase of cross-spectral density function when true value of coherence function is known and unknown. Estimation errors and the choice of parameters of the analysis are described.
PL
W artykule przedstawiono zasadę pomiaru czasu opóźnienia przy wykorzystaniu fazy wzajemnej gęstości widmowej mocy pomiarowych sygnałów losowych. Omówiono niektóre właściwości metody i przeanalizowano błędy statystyczne estymacji opóźnienia. Przedstawiono przykładowe wyniki badań symulacyjnych.
EN
This article presents the principle of time delay measurement employing the phase of cross-spectral density function of measurement random signals. Some features of the method are discussed and statistical errors of time delay estimation are analysed. The results of simulating experiments are presented.
PL
W artykule przedstawiono dyskretne estymatory funkcji korelacji wzajemnej, korelacji znakowej, funkcji warunkowej wartości średniej modułu sygnału opóźnionego oraz fazy wzajemnej gęstości widmowej mocy. Przeanalizowano odchylenie standardowe opóźnienia transportowego wyznaczanego przy zastosowaniu tych estymatorów.
EN
In this article the discrete estimators of the cross-correlation functions (direct and polarity), the function of conditional average value of the absolute value of delayed signal (CAV) and the phase of cross-spectral density function are presented. The standard deviation of time delay obtained by using these estimators is analysed. The comparison of the different estimators in time domain shows that the CAV estimator gives results with greater precision as correlation functions estimators for high value of correlation (Pxy _>0,93). Morever, the CAV estimator requires no multiplication which significantly reduces the computational complexity of the estimation procedure.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.