Czasowo-częstotliwościowe metody analizy sygnałów

• Autorzy: Gonera M. , Kiciński W.

Warianty tytułu

EN

Time-frequency methods of signal analysis

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W opracowaniu omówiono podstawowe transformacje mające zastosowanie do analizy sygnałów niestacjonarnych. Podstawy teoretyczne transformacji sygnałów omówiono w rozdziale 2. Dyskusję zawężono do pojęć ortonormalności i ortogonalności. Omówiono warunki stosowalności transformacji Fouriera a następnie krótkookresową transformację Fouriera. W rozdziale 3 omówiono jej podstawowe własności a w szczególności implikacje wynikające z zasady nieoznaczoności Heisenberga. Treścią rozdziału 4 jest transformacja Wignera - Ville'a. Szczególną uwagę skupiono na problemie niejednoznaczności wyników transformacji Wignera -Yille'a będących skutkiem mnożenia sygnałów. Zagadnienia dotyczące transformacji falkowej szeroko omówiono w rozdziale 5. Przedyskutowano istotę transformacji falkowej a następnie dokonano analizy ciągłej oraz dyskretnej transformacji falkowej. Pojęcie skalogramu porównano z pojęciem spektogramu oraz omówiono zagadnienie skalowania i rozdzielczości transformacji falkowej. Zamieszczono przykładowe funkcje bazowe typu Mexican Hat oraz funkcji Morleta. Na przykładzie analizy sygnału harmonicznego omówiono istotne cechy transformacji falkowej.

EN

Basic transformations that are employed in analysis of transient signals are discussed. Theoretical fundamentals of signal transformation are discussed in chapter 2. The discussion was limited to ortonormality and ortogonality conceptions. Conditions of Fourier Transform applicability and short term Fourier Transform were examined. In chapter 3 their basical properties and in particular implications resulting from Heisenberg uncertainty principle were discussed. Contents of chapter 4 is the Wigner-Ville Transform. Special attention was focused on problem of ununivocal result of Wigner-Vile Transform that is a cosequence of signals multiplying. Problems concerning wavelet transform were widely presented in chapter 5. The essence of wavelet transform was discussed and then analysis of continuous and discrete wavelet transform was performed. The term of scalegram was compared with the term of spectrogram and the problems of scaleing and wavelet transform resoluton were discussed. Basical wavelet functions of Mexican Hat type and Morlet type were presented. On the example of harmonic signal analysis the essential features of wavelet transform were discussed.

Słowa kluczowe

PL

metody analizy sygnałów; sygnały niestacjonarne; transformacja falkowa; transformacja Fouriera

EN

methods of signal analysis; transient signals; Fourier transform; wavelet transform

• Wydawca: Przemysłowy Instytut Elektroniki
• Czasopismo: Prace Przemysłowego Instytutu Elektroniki
• Rocznik: 2004
• Tom: nr 149
• Strony: 7--37
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Gonera M.

• Przemysłowy Instytut Elektroniki

autor

Kiciński W.

• Akademia Marynarki Wojennej

Bibliografia

• [1] Andria G., Savino M.: Application of Wigner-Ville Distribution to Measurement on Transient Signals. IEEE Trans. on Instrumentation and Measurement, 1994, vol. 43, no 2, pp. 187-193.
• [2] Bendat J.S., Piersol A.G.: Metody pomiaru i analizy sygnałów losowych, Warszawa, PWN, 1976, s. 488.
• [3] Białasiewicz J.T.: Falki i aproksymacje, Warszawa, WNT 2000, s. 251.
• [4] Boashnash B., O'Shea P.: A Methodology for Detection and Classification of Some Underwater Acoustic Signals Using Time-Frequency Analysis Techniques. IEEE Transaction on Acoustics, Speech, and Signal Processing, vol. 38, no 11/1990, pp. 1829-1841
• [5] Cohen L.: Time-Frequency Distribution - A Review. Proceedings of the IEEE, 1989, vol. 77, no 7, pp. 941-981.
• [6] Dellomo M.R., Jacyna G.M.: Wigner transforms, Gabor coefficients, and Weyl-Heisenberg wavelets, JASA, vol. 89 no 5/1991, pp. 2355-2361.
• [7] Mallat G.S.: A Theory for Multiresolution Signal Decomposition: The Wavelet Representation, IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 1989, vol. 11, no 1, pp. 674-693.
• [8] Pyccok D., Pammu S., Goode A.J., Harman S.A.: Robust model-based signal analysis and identification. Pattern recognition, 2001, vol. 34, pp. 2181-2199.
• [9] Rioul O., Vetterli M.: Wavelets and Signal Processing, IEEE SP Magazine, No 10 october, 1991, pp. 14-38.
• [10] Sandham W., Hamilton D., Fisher A., Xu W., Conway M.: Multiresolution Wavelet Decomposition of the Seismocardiogram, IEEE Trans. on Signal Proc., vol. 4, no 9, pp. 2541-2543.
• [11] Sun M., Li C.C., Sekhar L.N., Sclabassi R.J.: A Wigner Spectral Analyzer for Nonstationary Signals, IEEE Trans. on Instrumentation and Measurement, 1989, vol. 38, no 5, pp. 961-966.
• [12] Technical Review B&K: Non-stationary Signal Analysis using Wavelet Transform, Short-time Fourier Transform and Wigner-Ville Distribution, No 2, 1996, p. 28.
• [13] User Manual MATLAB, The Mathworks Inc., 2002.
• [14] Wojtaszczyk P.: Teoria falek, WNT 2000, s. 250.
• [15] Polikar R.: The Wavelet Tutorial, http:\\engeneering.rowan.edu