Корреляционные фильтры

Рис. 7.7. Упрощенная схема корреляционного фильтра (линейная система с зависимыми от времени параметрами).

Как было показано на рис. 7.7, корреляционные фильтры представляют собой последовательность амплитудной модуляции входного сигнала x t) посредством опорного имиульса и низкочастотной фильтрации, характеризуемой весовой функцией WLF(t,r) [т. е. кьгО — Для фильтров с постоянными параметрами и т. п. (разд. 7.3.2)]. Результирующие весовые функции во временном и частотном представлении будут [c.501]

Самым обычным корреляционным фильтром является синхронный усилитель или синхронный по фазе детектор. Такой фильтр часто используется для выделения из наложенного немодулированного фона и шума низкочастотного сигнала a[t), переносимого высокочастотным модулированным сигналом m t) (см. модуляцию, пример прерывателя света). Опорный импульс аУ( (т), получаемый из m t), является сигналом мощности (разд. 7.2.4) обычно периодической формы. Очень часто сигнал, получаемый из m t), преобразуется в импульс прямоугольной формы при помощи схемы, чувствительной к пересечению опорного уровня m t) (компаратор схе.мы формирования прямоугольных импульсов ). Это упрощает схему модуляции, поскольку умножение импульсом прямоугольной формы достигается простым переключением знака усиления синхронно с прямоугольным импульсом. Для того чтобы подавить входную постоянную составляющую (см. разд. Модуляция ), Х1 (т) должна иметь нулевую, усредненную по времени величину (например, сим.метричные прямоугольные импульсы). Обычно обеспечивается регулируемое смещение ио времени Шй(т) (т. е. смещение по фазе), так как опорный импульс должен быть надлежащим образом синхронизован (т. е. синхронизован по фазе) по отношению к искомому модулированному сигналу, который может задерживаться относительно m t) [c.501]

Корреляционные фильтры можно сравнить с фильтрами с постоянными параметрами, предназначенными для тех же самых целей. Первые из них имеют ш(/, т), синхронизованную с опорным импульсом 1С / (т), поскольку основная роль т) [c.504]

Стробирующий интегратор — это специальный корреляционный фильтр, являющийся синхронным фильтром низших частот с изменяющимися параметрами. Как показано на рис. 7.6, б и 7.12, модулирующий опорный импульс хюп х) представляет собой двоичный асимметричный прямоугольный импульс — вентиль открыт ш (т)=1, вентиль закрыт и д(т) = 0. В пределах апертурных интервалов 7,4 постоянная времени 7 простейшего интегратора есть Тр = ЯС. В интервалах запирания Тс в принципе 71,—>-оо, а на практике 7 => Тг, где 7 — конечное сопротивление утечки. Экспоненциальные потери памяти (разрядка С) должны быть исключены, а время в течение интервалов Тс фактически остановлено на практике удается значительно уменьшить скорость потерь, а время фактически [c.504]

Корреляционная функция стационарного случайного воздействия на входе обычно имеет большой центральный пик и стремится к нулю (или постоянному значению) по обе стороны от х=0 (т. е. является четной функцией). Поэтому каждый коэффициент управляемого фильтра оказывает наибольшее влияние на взаимную корреляционную функцию в соответствующий ему момент [c.325]

К косвенным гидравлическим показателям фильтрующего материала относится его воздухопроницаемость, выражаемая количеством воздуха, прошедшего через единицу поверхности материала за единицу времени. Обычно воздухопроницаемость материала бывает прямо пропорциональна его удельной пропускной способности при фильтровании масел, однако единого корреляционного коэффициента, позволяющего переходить от одного показателя к другому независимо от структуры [c.203]

Слишком длинные реализации часто нельзя использовать, потому что в промышленных системах автоматического регулирования процессы не являются строго стационарными. От времени могут зависеть как математическое ожидание, так и корреляционная функция процесса. Если корреляционная функция меняет свой вид настолько медленно, что в исследуемом интервале времени ее можно считать неизменной, а математическое ожидание меняется существенно медленнее самого случайного процесса, то при центрировании подобный процесс может быть приведен к стационарному. При этом, не искажая высокочастотных составляющих про-десса, необходимо исключать как постоянную, так и медленно меняющуюся составляющие. Это можно осуществить с использованием цифрового или аналогового фильтра. [c.160]

Применительно к обезвоживанию осадков на барабанных ва-куум-фильтрах с верхней подачей суспензии дан [337] аналогичный способ выражения влажности осадка в зависимости от безразмерного корреляционного фактора 7, определяемого равенством [c.229]

В работе [337] дан анализ процесса сушки осадков нагретым воздухом применительно к барабанным вакуум-фильтрам с верхней подачей суспензии при использовании, упоминавшегося ранее безразмерного корреляционного фактора (ст>. 229). [c.231]

Во многих случаях непосредственный анализ корреляционных 2М-спектров является сложной задачей, и поэтому для уменьшения числа пиков прибегают к методам фильтрации. Основные идеи фильтрации являются общими и могут быть применены к любому виду 1М- или 2М-спектров (рис. 8.3.4). Многоквантовые фильтры порядка р (8.28 — 8.30] исключают отклики всех спиновых систем сМ < р связанными ядрами, и их можно рассматривать как фильтры высоких частот по количеству спинов (рис. 8.3.4, а). В благоприятных условиях можно выделить отклик спиновой системы с N = р, что аналогично узкополосному фильтру [8.32] (рис. 8.3.4, 6). Наконец, возможно также создать фильтры, которые реагируют только на определенную топологию схемы спин-спиновых взаимодействий [8.36, 8.37] (рис. [c.513]

Для процесса испарения влаги с поверхности сферических частиц в фильтрующийся через неподвижный слой воздух получено [4] корреляционное соотношение [c.270]

В книге Финча и др. нашли отражение почти все основные аспекты приложений длинноволновых инфракрасных спектров в спектрохимических исследованиях. Значительное внимание уделено экспериментальной технике характеристикам различных спектрометров для дальней инфракрасной области, описанию источников, фильтров, приемников излучения и оптическим материалам. Специальная глава посвящена определению барьеров внутреннего вращения. Значительный объем занимает обсуждение длинноволновых спектров неорганических комплексных систем и металлоорганических соединений. Авторы совершенно правильно подчеркивают необходимость сочетания анализа низкочастотных полос с анализом более высокочастотных и важность использования при интерпретации спектров теории колебаний. Однако именно в этих разделах часто отсутствует критический подход к рассматриваемому материалу и приводится ряд малообоснованных корреляций между частотами, а в некоторых случаях между силовыми постоянными и молекулярными параметрами. Следует отметить, что одно лишь экспериментальное изучение длинноволновых спектров без применения теоретического анализа может оказаться совершенно не достаточным. Дело в том, что низкочастотные полосы поглощения и линии комбинационного рассеяния соответствуют, как правило, нехарактеристическим колебаниям, в которых принимают участие практически все атомы молекулы. Поэтому здесь в значительной степени бесполезно составление корреляционных таблиц между частотами и химическими связями или ограниченными атомными группами. [c.6]

Исследование проведено на промышленной ректификационной колонне для разделения смеси этан — этилен. По экспериментальным данным определены корреляционные функции основных сигналов на входе и выходе колонны. Оценены требуемые значения основных параметров статистической обработки данных пассивного эксперимента в применении к промышленным ректификационным колоннам (длина реализации и интервал дискретности исходных данных параметры фильтра, используемого при центрировании исходных реализаций). [c.212]

Для уточнения характеристик токов нулевой последовательности (ТИП) было проведено экспериментальное моделирование процесса однофазного замыкания с использованием физической модели (лабораторного макета). В результате эксперимента расширены представления о ТИП 1) в спектре замыканий присутствует 9-я гармоника сетевой частоты 2) отличие в спектрах дугового и искрового характера замыкания заключается в наличии шумов большего уровня при искровом замыкании, чем при дуговом. На основании полученных данных синтезированы цифровые фильтры для выделения ТПП, базой для которых послужила параметрическая авторегрессионная модель [1]. При этом корреляционная матрица К случайного процесса представлена аддитивной суммой корреляционных матриц Я, отдельных спектральных мод. На [c.35]

Разложив Рф и Рлф по формулам (3), можно получить связь между коэффициентами разложения корреляционных функций и коэффициентами разложения импульсной переходной функции оптимального фильтра [c.114]

Устройства для оценки частоты, описанные в этом и предыдущем параграфах, можно использовать в качестве некогерентных детекторов при частотной манипуляции вместо наборов фильтров, применявшихся в системах, описанных в гл. 8 и 9. Процессы на выходах корреляционных детекторов огибающей для М возможных частот соответствуют выборочным значениям ( ), взятым через соответствующие интервалы. Дарлингтон [8] предложил также использовать описанное в этом параграфе устройство в качестве демодулятора при АИМ-ЧМ. Модулятор состоит из устройства выбора и запоминания, за которым следует генератор с регулируемой частотой. Эта система похожа на модулятор при частотной манипуляции за исключением того, что последний содержит квантующее устройство между устройством выбора и запоминания и генератором с регулируемой частотой, которое отсутствует в данном случае. Однако качество системы с частотной манипуляцией было проанализировано точно в гл. 9, тогда как для системы с АИМ-ЧМ можно получить только приближенную оценку. [c.351]

Частотная характеристика фильтра, определяемая равенством (4.4), обеспечивает наилучшее (по выбранному критерию) выделение полезного сигнала fj x, у) из суммарного поля Дх, у). Рассмотрим вначале корреляционные функции. Взаимная корреляционная функция [c.122]

Для расчета фильтра были использованы два профиля I и II (рис. 10), по которым вычислялись корреляционные функции поверхности кристаллического фундамента, средние глубины залегания региональной поверхности фундамента, поверхности локальных поднятий фундамента и их средние квадраты [41]. Значения радиусов корреляции определялись по автокорреляционным функциям, вычисленным по профилям I и II (рис. 10, б). [c.127]

Физические системы (фотодетекторы, электронные схемы и т. д.) носят название линейных, когда для их соотношения вход — выход справедлив принцип суперпозиции. Если входная переменная Xi дает на выходе иеремеииую величину уи а входная переменная Хг — переменную г/г, то переменная xi + Хг на входе приводит к получению на выходе yi + У2- Характеристика линейной системы может быть неизменной под влиянием смещения осп времени если входной сигнал x t) дает на выходе сигнал y t), то х(/ + т) дает на выходе /( + т). Если это справедливо, то система просто носит название линейной (илн линейной системы с постоянным параметром), в противном случае она называется изменяющейся во времени линейной системой (нли линейной системой с зависимым от времени параметром). Приведем несколько примеров. На рис. 7.6, а представлена элементарная линейная система, простейший интегратор с постоянной времени Т = R , а также его характерпстика при подаче на вход ступенчатого сигнала. Рис. 7.6, б представляет собой упрощенную схему элементарной линейной системы, зависящей от времени,— бокскар или стробирующий интегратор. Переключатель 5 представляет собой последовательно соединенную вентильную (стробирующую) схему, которая может прерывать подсоединение к источнику напряжения и, следовательно, прохождение входного сигнала и зарядку конденсатора С через сопротивление R. На рисунке также показана ступенчатая характерпстика, соответствующая заданной последовательности интервалов открытия и закрытия вентильной схемы. Систему такого вида иногда называют линейной системой с переключающимся параметром. Пример системы с непрерывным изменением во времени приведен на рпс. 7.7. Эта система является линейной (т. е. иринцин суперпозиции выдерживается для переменных x t), подаваемых в один и тот же момент), но опорная временная функция гюц 1) не зависит от величины x(t) на входе. Представленная на рис. 7.7 система изображает упрощенную схему широкого класса фильтров с изменяющимся во времени параметром, которые носят название корреляционные фильтры. [c.485]

Периодическую модуляцию часто применяют для того, чтобы сдвинуть сигналы в частотный диапазон, где щум и фон, добавляемые на последующих ступен>тх экспериментальной аппаратуры (например, электрический шум в усилителях, рассеянный свет в оптических приборах и т. п.), имеют низкую величину. Так, напрнмер, медленно изменяющийся сигнал сдвигается в сторону более высоких частот посредством прерывателя тина вращающегося диска. Кроме того, модуляция используется (см. далее раздел, посвященный корреляционным фильтрам) для выделения модулированных сигналов от добавляющегося шума и фона. Во многих практических случаях колебание m(t) имеет ненулевое усредненное по вре.мени значение (mit)) = Во- Так, наиример, механические несовершенства колеса прерывателя приводят к неравным интервалам времени открытия и закрытия и, следовательно, к получению асимметричных прямоугольных по форме сигналов m t). Тогда m(t) имеет конечную составляющую Во прп и = О, М(со) имеет линию 2яВо0(м), а выход y t) содержит в себе немодулируемый член Box(t). Последнее может быть причиной того, что часть входного сигнала не подвергается сдвигу по частоте. Выходная постоянная составляющая У(0) содержит вклад, вносимый входной постоянной составляющей (х). взвешенной Во. [c.498]

Корреляционные фильтры получили свое название из-за того, что их можно рассматривать как дающие на выходе y(t), оценку (разд. 7.2.4) (которая соответствует интервалу времени интегрирования Т, характеризующему область нилсних частот) нулевого смещения йла, (0) временной энергетической функции взаимной корреляции kxw(x) между входом х(т) и весовой функцией w(t,x). Если какая-то часть х(х) по форме и временному расположению эквивалентна i (/, т), то, как следует из свойств автокорреляционных и взаимных корреляционных функций, эта часть вносит самый большой вклад в выходной сигнал. Если Ш/ (т) является сигналом мощности, то сигнал на выходе y t) можно представить как произведение Т и вычисленной величины нулевого смещения Kxr(O) взаимной корреляции мощностного тина между входом х(т) и опорным импульсом 1У/г(т). Таким образом, если Ш (т) представляет собой периодический импульс (как в сиихропном усилителе), то будут выделяться только те компоненты х х), которые имеют [по отношению к значительным гармоническим компонентам Ш( (т)] частоты в пределах ширины полосы, приблизительно равной 2л/7, и одинаковые фазы. Действительно, синхронный усилитель известен как синхронный по фазе демодулятор. Фактически весовая функция в частотном представлении W t,as) [уравнение (112)] есть 1 / (и), сглаженная низкочастотной ([функцией W fL( o) (полоса частот с шириной ос1/Г). [c.502]

В принципе фильтры обоих типов имеют идентичные характеристики. Однако корреляционные фильтры, несмотря на их в общем более высокую сложность и стоимость, являются более гибкими (т. е. с нх помощью гораздо проще изменить имиульс Шд(т), чем больш1шство других составляющих в фильтре) и на практике обладают лучшими характеристиками, например обеспечивают легкость достижения очень узких полос пропускапия, точно и устойчиво центрированных на интересующих нас частотах. Кроме того, на практике часто необходимо иметь медленно изменяющиеся выходные импульсы, что связано с медленно работающей измерительной аппаратурой, самописцами и т. д. [c.504]

Несмотря на особую практическую важность, в литературе иногда не указывается на основное различие между стробпрую-щпм интегратором и обычным корреляционным фильтром, который нмеет тот же самый опорный импульс а к(т) и последующий фильтр нижних частот с постоянными параметрами. Число [c.505]

Стробируюший интегратор также может работать при Tf/Ta- oo, т. е. при однородном интегрировании. Такой режим, обычно называемый линейным усреднением, эквивалентен режиму работы обычного корреляционного фильтра с идеальным интегратором в качестве низкочастотной части. После каждого измерения запоминающий конденсатор С разряжается посредством устройства, возвращающего его в исходное положение. Выход является интегралом полного числа N апертур Та- При рассмотренных выше условиях [c.507]

Настройка фильтра особенно эффективна в том случае, когда на вход объекта поступает тестовый сигнал, близкий к белому шуму , для которого корреляционная функция Rj[y) представляет собой S-функцию, а искомая весовая функция почти совпадает с взаимнокорреляционной функцией. Поэтому каждый коэффициент управляемого фильтра в этом случае воздействует только на одну ординату выходной величины и в сравнивающем устройстве немедленно чувствуется результат данной настройки. [c.326]

Равенство (6 3 21) показывает, что математическое ожидание оценки xx(f) соответствует как бы просматриванию теоретического спектра Гхх (f) через спектральное окно W ([). В терминологии гл 2 Е[СххЦ)] соответствует пропусканию теоретического спектра (/) через фильтр с откликом на единичный импульс W (f). Названия спектральное окно для W (f) и корреляционное окно для w u) были введены Блэкманом и Тьюки [6] [c.291]

Как показано на рис. 8.3.5, фильтрующие строительные блоки можно ввести в импульсные последовательности, применяемые в 1М-и 2М-спектроскопии, различными способами. В 1М-экспериментах спиновый фильтр заменяет возбуждающий РЧ-импульс (рис. 8.3.5,а). В 2М-экспериментах фильтр можно вставить в подготовительный или смешивающий периоды. Типичная схема реализации этой идеи изображена на рис. 8.3.5, г в корреляционной спектроскопии с мно-гоквантовой фильтрацией период смещивания состоит из пары импульсов ((/3) (/3 ) ], фазы которых должны циклически меняться, чтобы выделить р-квантовую когерентность в коротком интервале между двумя импульсами. В более изощренных экспериментах период смещивания может включать две последовательности С/ и К которые обычно содержат два или более импульсов, разделенных, по всей возможности, периодами свободной прецессии (рис. 8.3.5, д). [c.514]

Во многих случаях возникает необходимость упростить корреляционные 2М-спектры путем подавления всех откликов, за исключением сигналов от систем с р-связанными спинами. Эту задачу можно решить с помощью полосового фильтра, схематически показанного на рис. 8.3.4, б. Один из возможных методов [8.32] конструирования такого фильтра использует тот факт, что р-квантовая когерентность в системе с р-спинами (так называемая полная спиновая когерентность (8.33—8.35]) развивается под влиянием суммы всех химических сдвигов и не зависит от констант спин-спинового взаимодействия, в то время как р-квантовая когерентность в системе с N > р спинами модулируется константами взаимодействия с N - р пассивными спинами. Например, в схеме на рис. 8.3.5, д можно варьировать интервал гт между импульсами (или последовательностью импульсов) и и V, включая в момент времени гт/2 тг-импульс для рефокусировки химических сдвигов. В системах с N > р спинами усреднение сигнала 5(il, гт, h) по разным значениям тт в благоприятных случаях приводив к гасящей интерференции /-модулированной р-квантовой когерентности. [c.520]

Моделирование текущих значений входных параметров осуществлялось с помощью генератора случайных сигналов и "формирующего фильтра", состоящего из двух блоков. Первый блок обеспечивает экспоненциальность корреляционной функции центрированного сигнала х( и описывается уравнением апериодического звена 1-го порядка. [c.4]

Моделирование текущих значений входных параметров осуществлялось с помощью генератора случайных сигналов и "формирующего фильтра , состоящего из двух блоков. Первый блок обеспечивает экспоненциальность корреляционной функции центрированного сигнал х( и описывается уравнением апериодического звена 1-го порядка. Во 2-он блоке происходит преобразование центрированного сигнала [c.4]

Обобщен опыт эксплуатации импортных автомобилей с использованием отечественных топлив и смазочных материалов. Приведены материалы стендовых и дорожных испытаний бензинов и антидетонаторов, рассмотрены вопросы эконо.мики применения различных топлив. Приведены результаты иссле-Д0(вания стабильности присадок к маслам в различных условиях, результаты испытания новых образцов масел, фильтров, тормозной жидкости. Рассмотрено при.аденение методов корреляционного анализа при испытании масел. [c.2]

Заметим, что правая часть (5.51) представляет свертку функции времени у f) — л (t) и корреляционной функции (т), что соответствует пропусканию этой функции времени через фильтр (нереализуемый), импульсная переходная функция которого равна 7 (т). Можно получить такие же простые выражения для случаев модуляции по амплитуде [см. (5.39)] и по фазе [см. (5.40)] при наличии белого нормального шума, если только пренебречь тригонометрическими слагаемыми, содержащими в аргументе 2сооТ, допуская, что о столь велика, что фильтр с импульсной переходной функцией Я (т) не может пропустить частот в области 2( >о. Тогда для амплитудной модуляции имеем г [c.167]

В зоне газобактериальных скоплений, имеющих локальный характер, наблюдается достаточно тесная корреляция между данными газовых и бактериальных определений. Она может носить прямой или обратный характер в зависимости от интенсивности процессов миграции и газопоглотительной способности бактериального фильтра. Наглядным примером в этом отношении могут служить результаты многолетних наблюдений над содержанием газовых компонентов и развитием бактериального населения в подземных водах ордовика на площади Гатчинского подземного газохранилища Ленинградской области. В центральной части газохранилища наблюдается прямая корреляционная связь между газовыми и бактериальными показателями, в периферийных частях его преобладает обратная зависимость, в более удаленных частях Гатчинской площади указанная корреляция ослабевает или исчезает полностью. В подземных водах на загазованных площадях бактериальные эффекты нередко возникают до появления микроконцентраций УВГ. Динамика показателя суммарной интенсив-ности развития углеводородокисляющей микрофлоры во времени согласуется с кривыми изменения концентрации метана и тяжелых УВ. Практика показала, что микроорганизмы не только помогают обнаруживать зоны скопления блуждающих газов, но, что особенно важно, способствуют резкому снижению концентраций метана и тяжелых углеводородов в подземных водах и породах. [c.96]

Механизмы изменения фармакокинетических параметров при нарушениях функции почек могут быть разными. Чаще всего наблюдается снижение клубочковой фильтрации препаратов и последующее пропорциональное уменьшение выхода препарата из крови в первичную мочу в результате уменьшается константа скорости элиминации тем существеннее, чем больше вклад в общую элиминацию препарата составляет его экскреция в мочу путем клубочковой фильтрации. В качестве показателя клубочковой фильтрации обычно используют величину клиренса эндогенного креатинина или инулина, которые выводятся из организма только этим путем. Креатинин при значительном нарушении функции почек и накоплении его в крови может не только фильтроваться в клубочках, но и секре-тироваться в канальцах, и клиренс креатинина в данном случае часто дает завышенные значения клубочковой фильтрации инулин не обладает таким недостатком. Для фильтрующихся в клубочках препаратов часто наблюдается хорошая корреляция между параметрами элиминации Кеи Г, 2, общий или лучше — почечный клиренс) и клиренсом креатинина (С/сг). Эта корреляционная связь в ряде случаев может найти практическое приложение для оценки по величине С1сг значений параметров элиминации препаратов и последующей коррекции схем их дозирования для нефрологических больных. Однако существование такой корреляции не может служить строгим доказательством преобладания фильтрационного механизма экскреции препаратов. [c.191]

В настоящее время в лабораторных исследованиях начинает широко использоваться метод доплеровской спе сл-интерферометрии [28], который можно отнести к интегрально-оттическим методам изучения ансамбля неоднородностей. Оптика спеклов основывается на приближении когерентного рассеяния случайным фазовым экраном, в качестве которого может выступать скопление частиц. После оптического смешения сигналов рассеяния и их частотной фильтрации Фурье-фильтром, согласованной с пространственным распределением когерентных спекл-структур, по дифференциальной компоненте результирующего сигнала судят о движении рассеивающих частиц, их распределении по размерам и пространству [28]. Наилучшие результаты по точности соответствуют случаю, когда в измерительном пространстве находятся не более двух частиц, что существашо ограничивает использование. Как отмечается в той же работе, метод обладает высокой точностью в измерении корреляционных характеристик потока за счет получения взаимно-коррелящюнной функиии когерентных и некогерентных составляющих оптического сигнала. [c.47]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология