doi: 10.52899/24141437_2025_04_545
УДК: 681.3.088.8

Оптимизация характеристик динамических фильтров

Самаров Е. К.
Язык статьи:
Ссылка для цитирования: Самаров Е.К. Оптимизация характеристик динамических фильтров // Труды Санкт-Петербургского государственного морского технического университета. 2025. Т. 4, № 4. С. 545–552. DOI: 10.52899/24141437_2025_04_545 EDN: LDULAD

Аннотация

Актуальность. Одним из направлений дальнейшего совершенствования фильтровых методов спектрального анализа случайных сигналов является переход от обычных узкополосных фильтров к нестационарным узкополосным динамическим фильтрам, работающим в переходном режиме, что позволяет повысить точность измерения оценки спектральной плотности мощности при одинаковом порядке классического и динамического фильтров. Цель ― оптимизировать методические алгоритмы, обобщенные выражения для функции спектрального окна и относительной дисперсии измеряемой оценки спектральной плотности мощности, оптимального синтеза законов перестройки характеристик узкополосных динамических фильтров: коэффициента затухания, центральной частоты и коэффициента передачи в полосе анализа, для проведения спектрального анализа случайных сигналов. Методы. Для определения относительной дисперсии оценки спектральной плотности мощности применяется корреляционно-фильтровой метод с использованием узкополосных динамических фильтров второго порядка. Результаты. В статье развиваются и конкретизируются теоретические результаты применительно к узкополосным динамическим фильтрам второго порядка для оптимизации законов перестройки (измерения) их характеристик, причем основное внимание в ней уделено более совершенному корреляционно-фильтровому методу спектрального анализа случайных сигналов. Заключение. Полученные в работе результаты показывают, что применение узкополосных динамических, перестраиваемых в полосе анализа фильтров позволяет получить более высокую точность спектрального анализа по сравнению с классическими, стационарными фильтрами того же порядка. Ключевые слова: спектральный анализ; спектральная плотность мощности; динамический фильтр

Список литературы

1. Хьюлсман Л., Ален Ф. Введение в теорию и расчет активных фильтров. М.: Радио и связь, 1984.
2. Мошиц Г., Хорн П. Проектирование активных фильтров. М.: Мир, 1984.
3. Чинков В.Н. Оптимизация законов перестройки характеристик динамических фильтров второго порядка для спектрального анализа случайных сигналов // Измерительная техника. 2003. №11. С. 61–65. EDN: PDAIBH
4. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Радио и связь, 1986.
5. Артюшенко В.М., Самаров Е.К. Применение алгоритма фильтрации Калмана-Бьюси в задачах анализа качества электроэнергии // Электротехнические и информационные комплексы и системы. 2006. Т. 2, № 1. С. 17–23. EDN: IJVLTB