Analiza wpływu szumu na dokładność wyznaczenia częstotliwości za pomocą metody Interpolowanej DFT

• Autorzy: Oliwa W.

Warianty tytułu

EN

On the Influence of Noise on the Accuracy of Frequency Estimation using Interpolated DFT

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy omówiony został wpływ szumu na dokładność wyznaczenia prawdziwej częstotliwości prążka udoskonaloną metodą Interpolowanej DFT zaproponowaną we wcześniejszych pracach. W szczególności wyprowadzono zależność spodziewanej niepewności odtworzenia częstotliwości od stosunku sygnał/szum serii próbek wejściowych. Przyjęto, iż szum ma charakter szumu białego. Przeprowadzono również badania symulacyjne dla 6 popularnych funkcji okienkowych mające na celu wyznaczenie tejże zależności na drodze symulacyjnej. Uzyskane wyniki symulacyjne są zgodne z zależnościami teoretycznymi.

EN

This paper presents the influence of noise on the accuracy of frequency estimation using improved Interpolated DFT proposed in earlier paper [2]. The noise was assumed to be white and the level of noise in sampled signal is described by signal-to-noise ratio. Theoretical relation between SNR and uncertainty of frequency estimation of sinusoidal signal using IDFT was derived. In order to obtain the same relationship computer simulations for six common windowing functions was done. Obtained simulation results perfect match with theoretical relationship (14) and prove that even for signal with SNR only about 10dB frequency estimation could be quite accurate.

Słowa kluczowe

PL

analiza wpływu szumu; dokładność wyznaczenia częstotliwości; metoda Interpolowana DFT

EN

influence of noise; accuracy of frequency estimation using Interpolated DFT

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2006
• Tom: R. 52, nr 9 bis
• Strony: 123--125
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz.

Twórcy

autor

Oliwa W.

• Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Gliwice

Bibliografia

• [1] D. Rife, G. Vincent, Use of the Discrete Fourier Transform in the Measurement of Frequencies and Levels of Tones, Bell System Technical Journal, February 1970
• [2] W. Oliwa: An Improved Approach to Interpolated DFT, PDS’2001, Gliwice 2001
• [3] D. Rife, R. Boorstyn: Single-Tone Parametr Estimation from Discrete-Time Observation, IEEE Transactions on Information Theory, Vol. IT-20, No. 5, September 1974
• [4] D. Rife, R. Boorstyn: Multiple Tone Parametr Estimation from Discrete-Time Observation, Bell System Technical Journal, November 1976
• [5] C. Offelli, D. Petri: The influence of windowing on the accuracy of multifrequency signal parameter estimation, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, Vol. 41, No. 2, April 1992
• [6] C. Offelli, D. Petri, Weighting Effect on the Discrete Time Fourier Transform of Noisy Signals, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, Vol. 40, No. 6, December 1991
• [7] D. Agrez, The Noise Influence on Frequency Estimation in Multipoint Interpolated DFT, Proceedings of ICSP’98
• [8] IEEE Standard for Terminology and Test Methods for Analog-to-Digital Converters
• [9] F. Harris, On use of windows for harmonic analysis with the discrete Fourier transform, Proceedings of the IEEE, Vol. 66, No. 1, January 1978
• [10] O. Solomon, The Effects of Windowing and Quantization Error on the Amplitude of Frequency-Domain Functions, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, Vol. 41, No. 6, December 1992
• [11] S. Haykin, Systemy telekomunikacyjne, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Wyd. 1, 1998