Методы и средства радиоволновой сверхкороткоимпульсной виброметрии механических колебаний в системах радиосенсорного зондирования

• Автор: Костин, Михаил Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 134 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Бесконтактные виброметрические методы оценки механических колебаний

1.1 Классификация и характеристики линейных вибраций

1.2 Бесконтактные методы виброметрии

1.3 Сравнительный анализ бесконтактных методов

1.4 Аналитические модели сверхкороткоимпульсных сигналов

1.5 Основные выводы к главе 1

ГЛАВА 2. Исследование время-спектральных характеристик гауссовских сверхкороткоимпульсных сигналов
2.1 Гауссовская модель сверхкороткоимпульсного сигнала и методы оптимизации функции спектральной плотности мощности
2.1.1 Критерий оптимизация функции спектральной
плотности мощности
2.1.2 Псевдослучайный алгоритм синтеза квазиоптимальной функции спектральной плотности мощности
2.2 Формоизменение профиля сверхкороткоимпульсного сигнала
2.2.1 Анализ влияния угла наклона облучаемой поверхности
на формоизменение сверхкороткого радиоимпульса
2.2.2 Исследование влияния диэлектрических потерь
на формоизменение сверхкороткого радиоимпульса
2.3 Выбор облучающей антенны и компенсация
искажений диаграммы направленности
2.4 Квазиоптимальное обнаружение сверхкоротких
радиоимпульсов неизвестной формы
2.5 Основные выводы к главе

ГЛАВА 3. Цифровая обработка сверхкороткоимпульсных сигналов и численные методы радиоволновой оценки
механических колебаний
3.1 Фазодевиометрическая модель системы
сверхкороткоимпульсного радиосенсорного зондирования
3.2 Модель радиоволнового канала и
сингулярное шумоподавление
3.3 Пространственно- и частотно-временная селекция
сверхкороткоимпульсного сигнала
3.4 Численные методы фазодевиометрической оценки
механических колебаний
3.4.1 Энергетический фазовый метод
3.4.2 Метод взаимной корреляционной функции
3.4.3 Метод отношения комплексных спектров
3.4.4 Кепстральная фазодевиометрическая оценка колебаний
3.4.5 Вейвлет-кепстральная фазодевиометрическая оценка колебаний
и пути уменьшения ее ошибок на области кепстрального времени
3.5 Корреляционная оценка воспроизводимость численных методов
3.6 Основные выводы к главе
ГЛАВА 4. Программно-аппаратная реализация и результаты экспериментальных исследований вибромеханических колебаний
4.1 Строб-фрейм-дискретизация
сверхкороткоимпульсных сигналов
4.2 Масштабно-временное моделирование
4.3 Планирование эксперимента
4.3.1 Виброакустический испытательный стенд
4.3.2 Спецификация виброиспытаний
4.4 Выбор фазодевиометрических методов и оценка пороговой чувствительности радиосенсорной системы

4.5 Экспериментальное исследование время-частотных
характеристик сверхкороткоимпульсных сигналов
4.6 Исследование режима широкополосной вибрации и оценка достоверности результатов
4.7 Основные выводы к главе 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список сокращений
Список публикаций по теме диссертации
Список цитируемых источников
ПРИЛОЖЕНИЯ
П.1. Виброметрическая номограмма
П.2. Электродинамические характеристики антенны Вивальди
П.З. Акт о внедрении результатов диссертационной работы

рации квазиоптимального набора элементов вектора весовых коэффициентов G - [G,G2,—, 0дг ] такого, чтобы в заданной спектральной полосе частот удовлетворялось условие минимизации целевой функции (11).
Численно задача решается программным путем методом последовательного случайного перебора значений N элементов вектора G -> Rand (G) при некотором предельном GMaKC [Al 5]:
1) формируется набор случайных чисел вектора G ;
2) в спектральной области осуществляется проверка наличия всплесков синтезируемой ФСПМ за пределы пороговых уровней маски;
3) при условии превышения хотя бы одного энергетического всплеска относительно пороговых уровней маски п.1 повторяется; при удовлетворительном решении п.2 формируется базисный вектор BG, которому соответствует СКИ с ЭИМ Рис в заданной спектральной полосе;
4) далее формируется следующий (текущий) набор весовых коэффициентов TG , ограниченных нижним пределом элементов базисного BG , и осуществляется сравнение ЭИМ ФСПМ текущего набора TG с базисным BG при удовлетворении условия п.2; если ЭИМ Ртс СКИ для текущих весовых коэффициентов вектора TG превышает РВс, и текущая ФСПМ меньше маски, то вектор TG становится базисным и т.д.
Алгоритм нахождения весовых коэффициентов вектора G осуществляется в цикле до тех пор, пока не будет достигнута требуемая ЭИМ Р0 в заданной полосе частот Pq < PßQ . Алгоритмизация поиска весовых коэффициентов является длительной процедурой во времени. Однако вычисления можно существенно ускорить с использованием параллельных циклов. Искать решение данной задачи от противного (синтезировать ФСПМ из спектральной области во временную) не всегда целесообразно и удобно, поскольку в предложенном методе получается явное математическое решение диффполинома, которое практически может быть реализуемо с достоверной точностью с применением щелевых МПЛ-переходов.