Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The fractional Fourier transform as a biomedical signal and image processing tool: A review

Gómez-Echavarría Alejandro, Ugarte Juan P., Tobón Catalina

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2020

|

Vol. 40, no. 3

1081--1093

EN

This work presents a literature review of the fractional Fourier transform (FrFT) investiga-tions and applications in the biomedical field. The FrFT is a time-frequency analysis tool that has been used for signal and image processing due to its capability in capturing the nonstationary characteristics of real signals. Most biomedical signals are an example of such non-stationarity. Thus, the FrFT-based solutions can be formulated, aiming to enhance the health technology. As the literature review indicates, common applications of the FrFT involves signal detection, filtering and features extraction. Establishing adequate solutions for these tasks requires a proper fractional order estimation and implementing the suitable numeric approach for the discrete FrFT calculation. Since most of the reports barely describe the methodology on this regard, it is important that future works include detailed information about the implementation criteria of the FrFT. Although the applications in biomedical sciences are not yet among the most frequent FrFT fields of action, the growing interest of the scientific community in the FrFT, supports its practical usefulness for developing new biomedical tools.

2

Analiza możliwości wykorzystania transformacji falkowej do usuwania koherentnych zakłóceń z liniowymi osiami fazowymi na wybranych przykładach

Szymańska-Małysa Ż.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2012

|

nr 182 wyd. konferencyjne

331--335

PL

Od początku lat 90. XX wieku obserwuje się spore zainteresowanie wykorzystaniem transformacji falkowej do analizy sygnałów niestacjonarnych w wielu dziedzinach nauki i techniki. Z uwagi na możliwość zastosowania okien o zmiennej rozdzielczości czasowo-częstotliwościowej autor poddaje analizie falkowej rekordy sejsmiczne syntetyczne i rzeczywiste. Transformację falkową wykonywano w programie do obliczeń matematycznych Matlab, natomiast do modelowania wykorzystano system do przetwarzania danych sejsmicznych Pro-MAX. Badania na danych modelowych miały na celu rozpoznanie możliwości parametryzacji analizy i transformacji falkowej oraz potencjału programu w ekstrakcji fal zakłócających z obrazu falowego rekordów. Dane rzeczywiste służyły sprawdzeniu trafności doboru parametrów oraz skuteczności metody. Analizie zostały poddane następujące typy zakłóceń: fale powierzchniowe, akustyczne, czołowe oraz guided waves. Przyjęto następujące kryteria skuteczności metody: obecność zakłóceń na rekordach po zastosowaniu transformacji, skład częstotliwościowy sygnału użytecznego oraz ciągłość refleksów po transformacji. Przedstawione obliczenia miały na celu określenie możliwości wykorzystania transformacji falkowej w tłumieniu zakłóceń koherentnych z liniowymi osiami fazowymi.

EN

Since the beginning of nineties of the XXth century great interest in the use of wavelet transform in nonstationary signals analysis in many areas of science and engineering has been observed. Because of the possibility of the use of variable time-frequency resolution windows synthetic and real data are examined. Wavelet transform was tested in Matlab computing environment, whereas modeling was performed in ProMAX system. The aim of studies on synthetic data was both to recognize the parametrization of the wavelet analysis and transformation and discover the potential of the program in noise extraction from seismic records. Real data were used for verification of the parameters accuracy and the effectiveness of the method. Ground roll, head waves, acoustic waves and guided waves were the types of noise analyzed. Criteria of the effectiveness of the method were: presence of the noise on seismic record after transformation, frequency content of the seismic signal and continuity of the reflections after transformation. Presented calculations aimed at determination of the usefulness of wavelet transform in linear coherent noise attenuation.

3

Application of the local meshing plane in detecting assembly and manufacturing errors of gears

Mączak J.

Diagnostyka

|

2011

|

nr 4(60)

47-52

EN

In the paper application of the local meshing plane concept is discussed and applied for overall gear quality assessment. Knowing the kinematic properties of the machine (i.e. gear teeth numbers) it is possible to modify the gearbox vibroacoustic signal in such a manner that its fragments will be linked to different rotating parts. This allows for presentation of a raw or processed gearbox signal in a form of three dimensional map on the plane "pinion teeth x gear teeth" called local meshing plane. Meshing plane in Cartesian coordinates allows for precise location and assessment of gear faults in terms of meshing quality of consecutive teeth pairs. Although the method was applied to simulated signals generated by a gearbox model, similar results were obtained for the measurement signals recorded during the back-to-back test stand experiment. Described method could be used for assessing the manufacturing quality of gears, the assembly quality as well as for the fatigue gear failure evaluation during normal exploitation.

PL

W artykule przedstawiono możliwość wykorzystania lokalnej płaszczyzny przyporu do oceny jakości pracy przekładni zębatej. Znając własności kinematyczne przekładni (tj. liczby zębów kół) możliwe jest takie przekształcenie sygnału wibroakustycznego emitowanego przez przekładnię, że poszczególne jego fragmenty będą związane z kinematyką wirujących wałów. Pozwala to na przedstawienie oryginalnego lub przetworzonego sygnału w formie trójwymiarowej mapy na płaszczyźnie "zęby zębnika x zęby koła" nazywanej lokalną płaszczyzną przyporu. Płaszczyzna przyporu, we współrzędnych kartezjańskich pozwala na lokalizację i ocenę uszkodzeń przekładni poprzez ocenę jakości poszczególnych przyporów wszystkich par zębatych. Metodę zaprezentowano na przykładzie sygnałów generowanych przez model symulacyjny przekładni zębatej oraz zweryfikowano na stanowisku mocy krążącej. Opisana metoda może być używana zarówno do oceny jakości wykonania i montażu jak też do wykrywania uszkodzeń zmęczeniowych przekładni zębatych.

4

Aproksymacja i analiza częstotliwościowa sygnałów w zamkniętym przedziale czasowym

Proch W.

Diagnostyka

|

2004

|

Vol. 30, T. 2

69--72

PL

Aproksymacja sygnałów, w przedziale czasowym z użyciem klasycznego szeregu Fouriera, prowadzi do generacji segmentów dodatkowych sygnału w przedziałach okresowo rozmieszczonych na osi czasu. Na granicach przedziałów powstają wówczas nieciągłości, w których pobliżu błędy aproksymacji osiągają niedopuszczalnie duże wartości. W pracy przedstawiono wielomiany, zawierające szeregi trygonometryczne, które posiadają właściwości zmniejszania błędów aproksymacji w punktach granicznych, praktycznie do wartości równej zeru. Błędy aproksymacji ograniczono przez dobór funkcji tworzących wielomiany, wykorzystanie efektu kompensacji błędów w punktach granicznych oraz wprowadzenie poprawki korygującej błędy obliczeniowe wewnątrz analizowanego przedziału. Wielomiany umożliwiają wykonanie aproksymacji sygnałów nieokresowych w połączeniu z filtracją zakłóceń, analizy częstotliwościowej o właściwościach porównywalnych z DFT, oraz analizy czasowo-częstotliwościowej.

EN

Signals approximation, using classical trigonometric series leads to generation of additional segments of signal. Then on interval limits discontinuities occur near which approximation errors acquire inadmissible high values. In the paper were presented polynomials including trigonometric series which have properties of diminishing approximation errors in limiting points practically to zero. Approximation errors were reduced by choice of functions forming polynomials, taking advantage of effect of error compensation in limiting points as well as introducing correction of analytical errors. Polynomials enable doing approximation of aperiodic signals in connection with filtration, frequency analysis of values comparable to DFT, and time - frequency analysis.

5

Wpływ interpolacji na procedurę liniowej decymacji

Adamczyk J., Krzyworzeka P., Cioch W.

Diagnostyka

|

2002

|

Vol. 27

37-42

PL

Postać widmowa nadaje się do analizy sygnałów stacjonarnych. Procedura liniowej decymacji (PLD) sprowadza sygnał przy zmiennej prędkości obrotowej do postaci odpowiadającej stałym obrotom. W opracowaniu przedstawiono opis matematyczny i wyprowadzenie oryginalnej PLD. Zapis algorytmiczny, który zamieszczono umożliwia tworzenia implementacji programowych. Pokazano możliwości stosowania metod interpolacyjnych w PLD. Wyniki w postaci widm amplitudowych przemieszczeń drgań wału na wybiegu dla omawianych metod przedstawiono w zestawieniu graficznym. W opracowaniu podkreślono wpływ wartości współczynnika decymacji na selektywność widmową.

EN

Nonstationary signals cannot be analysed using the spectrum analysis methods. A Linear Decimation Procedure transforms signals measured for a changeable rotational speed into signals corresponding to the constant speed. In this article a mathematical description and derivation of the original LDP were presented. An algorithmic notation of the method allows to create program implementations. Also the possibilities of the usage of interpolation methods for PLD were presented. The obtained results, in the form of the amplitude spectrums of the shaft vibration displacement during rotor run-down, for the methods presented in this article where graphically presented. In this article the influence of the decimation ratio on spectral selectivity was emphasised.