Вертикальная скользящая пространственно-частотная обработка дискретных сигналов
DOI:
https://doi.org/10.22213/2410-9304-2019-2-65-72Ключевые слова:
дискретный сигнал, обработка сигналов, прямое двумерное дискретное преобразование Фурье, спектр, пространственно-частотная областьАннотация
Предложен метод вертикальной скользящей обработки двумерных дискретных сигналов в пространственно-частотной области – метод быстрого вертикально скользящего двумерного дискретного преобразования Фурье. Рассмотрено математическое представление двумерного дискретного преобразования Фурье в алгебраической и матричной форме. На основе анализа свойств двумерного дискретного преобразования Фурье рассмотрен метод двухэтапного его нахождения на базе одномерного быстрого преобразования Фурье. Предложен эффективный метод вертикально скользящего двумерного дискретного преобразования Фурье. Разработанный в рамках предложенного метода алгоритм позволяет вычислять коэффициенты (бины) данного преобразования в реальном масштабе времени. Проведена оценка эффективности алгоритма вертикально скользящего двумерного дискретного преобразования Фурье с точки зрения вычислительных затрат в сравнении с известными алгоритмами. Экспериментальные исследования, проведенные на модельных двумерных дискретных сигналах, показали обоснованность, эффективность и достоверность предложенного метода и алгоритма. Построены поверхности относительной экономии вычислений в разработанном алгоритме в сравнении со стандартным алгоритмом вертикально скользящей обработки двумерных дискретных сигналов.Библиографические ссылки
Пономарева О. В. Основы теории дискретных косвенных измерений параметров сигналов. Ижевск : Изд-во ИжГТУ, 2016. 172 с.
Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов / пер. с англ. М. : Мир, 1978. 839 с.
Марпл-мл. С. Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения / пер. с англ. М. : Мир, 1990. 584 с.
Gonzalez R. C., Woods R. E. Digital Image Processing, 4th Ed. Published by Pearson. 2018. 1168 pages.
Прэтт У. Цифровая обработка изображений : в 2 книгах / пер. с англ. М. : Мир, 1982. 790 с.
Пономарев В. А., Пономарева О. В., Пономарев А. В. Измерение временных спектров дискретных сигналов на конечных интервалах // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, 2016. Т. 19. № 2. С. 80–83.
Пономарева О. В. Развитие теории и разработка методов и алгоритмов цифровой обработки информационных сигналов в параметрических базисах Фурье: дис. … д-ра техн. наук: 05.13.01. Ижевск, 2016. 357 с.
Пономарева О. В., Пономарев А. В. Восстановление значений непрерывных частотных спектров дискретных сигналов методом параметрического дискретного преобразования Фурье // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, 2015. Т. 18. № 3. С. 88–91.
Пономарев В. А., Пономарева О. В. Тенденции развития дискретных косвенных измерений параметров электрических сигналов // Метрология. 2017. № 1. С. 20–32.
Пономарева О. В. Неинвариантность скользящего энергетического параметрического Фурье-спектра действительных тональных сигналов // Циф-ровая обработка сигналов. 2014. № 2. С. 7–14.
Пономарева О. В., Пономарев А. В., Пономарев В. А. Измерение скользящего взвешенного энергетического дискретно-временного спектра тональных компонент // Интеллектуальные системы в про-изводстве. 2014. № 2 (24). С. 126–132.
Пономарева О. В. Измерение спектров комплексных сигналов на конечных интервалах методом апериодического дискретного преобразования Фурье // Интеллектуальные системы в производстве. 2014. № 1 (23). С. 100–107.
Пономарев В. А., Пономарева О. В., Пономарева Н. В. Метод быстрого вычисления дискретного преобразования Гильберта в частотной области // Современные информационные и электронные тех-нологии. 2014. Т. 1. № 15. С. 183–184.
Пономарева О. В., Пономарев А. В., Пономарева Н. В. Иерархическое морфологическо-информационное описание систем функционального диагностирования объектов // Современные информационные и электронные технологии. 2013. Т. 1. № 14. С. 121–124.
Пономарева О. В., Пономарев А. В., Пономарева Н. В. Формализованное описание погрешности измерения вероятностных характеристик случайных процессов процессорными измерительными средствами // Современные информационные и электронные технологии. 2013. Т. 2. № 14. С. 90–93.
Пономарев В. А., Пономарева О. В. Инвариантность текущего энергетического Фурье-спектра действительных дискретных сигналов на конечных интервалах // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. 2014. № 1. С. 15–22.
Пономарева Н. В. Проблемы компьютерной спектральной обработки сигналов в музыкальной акустике // Интеллектуальные системы в производстве. 2018. Т. 16. № 1. С. 26–32.
Пономарева Н. В., Пономарева О. В., Хворенков В. В. Определение огибающей ангармонического дискретного сигнала на основе преобразования Гильберта в частотной области // Интеллектуальные системы в производстве. 2018. Т. 16. № 1. С. 33–40.
Пономарева Н. В., Пономарева В. Ю. Локализация спектральных пиков методом параметрического дискретного преобразования Фурье // Интеллектуальные системы в производстве. 2016. № 2 (29). С. 15–18.
Пономарева Н. В. Предобработка дискретных сигналов при спектральном анализе в системе компьютерной математики – MATLAB // Интеллектуальные системы в производстве. 2016. № 4 (31). С. 32–34.
Пономарева О. В., Пономарева Н. В., Пономарева В. Ю. Применение временных окон в векторном анализе дискретных сигналов // Интеллектуальные системы в производстве. 2016. № 2 (29). С. 19–21.
Пономарев В. А., Пономарева О. В., Пономарева Н. В. Инверсия дискретного времени и параметрическое дискретное преобразование Фурье // Интеллектуальные системы в производстве. 2016. № 4 (31). С. 25–31.
Пономарев В. А., Пономарева О. В. Обобщение дискретного преобразования Фурье для интерполяции во временной области // Известия вузов. Радиоэлектроника. 1983. Т. XXVI. № 9. С. 67–68.
Пономарева О. В. Инвариантность скользящего энергетического спектра Фурье дискретных сигналов в базисной системе параметрических экспоненциальных функций // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2014. № 2 (62). С. 102–106.
Пономарева О. В., Алексеев В. А., Пономарев А. В. Быстрый алгоритм измерения спектра действительных сигналов методом апериодического дискретного преобразования Фурье // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2014. № 2 (62). С. 106–109.
Пономарев В. А., Пономарева О. В. Инвариантность текущего энергетического Фурье - спектра комплексных дискретных сигналов на конечных интервалах // Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. 2014. № 2. С. 8–16.
Пономарева О. В., Пономарев В. А. Измерение текущего энергетического фурье-спектра комплексных и действительных сигналов на конечных интервалах // Интеллектуальные системы в производстве. 2013. № 2 (22). С. 149–157.
Пономарев В. А., Пономарева О. В., Пономарев А. В. Обобщенная функционально-структурная модель информационно-измерительных систем функционального диагностирования объектов // Современные информационные и электронные технологии. 2013. Т. 1. № 14. С. 115–118.
Пономарева О. В., Пономарева Н. В. Модификация фильтра на основе частотной выборки путем обобщения разностного уравнения нерекурсивного гребенчатого фильтра // Современные информационные и электронные технологии. 2013. Т. 1. № 14. С. 244–247.
Пономарева О. В. Горизонтальная скользящая пространственно-частотная обработка двумерных дискретных действительных сигналов // Интеллектуальные системы в производстве. 2019. № 1. С. 78–87.
