Examples of solving metrological problems using the Hilbert transformation for data processing

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

Examples of solutions to measurement problems employing the Hilbert Transform for data processing are given. Implementation aspects of the Hilbert Transform implementation, based on Fast Fourier Transform (FFT), are noted. The approaches to assessing the steady-state mode of a short-term tone pulse based on the behavior of its envelope, instantaneous values of phase and frequency are considered. The effectiveness of applying the concept of a minimum-phase system to a hydrophone in combination with the possibilities of processing the hydrophone frequency response using the Hilbert Transform is demonstrated. An acoustic method for determining the effective radius of a hydrophone is considered. A novel of the phase-pulse method for measuring the propagation time of a sound impulse from the projector to the receiver is proposed. Approaches that allow overcoming the limitations imposed on the accuracy of measurements by the time-frequency uncertainty relation and the advantages of the proposed methods in comparison with known ones are discussed.

Авторлар туралы

А. Исаев

ФГУП «ВНИИФТРИ»

Email: isaev@vniiftri.ru
Менделеево, Московская обл., Россия

А. Поликарпов

ФГУП «ВНИИФТРИ»

Менделеево, Московская обл., Россия

Әдебиет тізімі

  1. Leonhardi Euleri Opera omnia: sub auspiciis Societatis Scientiarum Naturalium Helveticae / edenda curaverunt Ferdinand Rudio, Adolf Krazer, Paul Stäckel. - Lipsiae [Leipzig]; Berolini [Berlin]: Typis et in aedibus B.G. Teubneri, 1911.
  2. Cooley J.W., Tukey J.W. An algorithm for the machine calculation of complex Fourier series // Mathematics of Computation. - 1965. - V. 19. - № 90. - P. 297-301.
  3. Fourier J.-B.-J. Théorie analytique de la chaleur. - Paris: Firmin Didot père et fils, 1822. - OCLC 2688081.
  4. Hilbert D. Grundzüge einer allgemeinen Theorie der linearen Integralgleichungen // Integralgleichungen und Gleichungen mit unendlich vielen Unbekannten / D. Hilbert, E. Schmidt; A. Pietsch (ed). - Teubner-Archiv zur Mathematik. - 1989. - V. 11. - Vieweg+Teubner Verlag. - doi: 10.1007/978-3-322-84410-1_1.
  5. Исаев А.Е. Уменьшение влияния переходного процесса при градуировке гидрофонов по полю на низких частотах с использованием квадратурно-дополненных гармонических сигналов // Измерительная техника. - 2010. - № 4. - С. 20-24.
  6. Hayman G., Robinson S.P. Phase calibration of hydrophones by the free-field reciprocity method // Proceedings of Meetings on Acoustics / ECUA 2012 11th European Conference on Underwater Acoustics, 2-6 July 2012, Edinburgh, Scotland. - 2012. - V. 17. - № 1. - 070026. - doi: 10.1121/1.4767976.
  7. Исаев А.Е., Матвеев А.Н., Поликарпов А.М., Щерблюк Н.Г. Измерение фазочастотной характеристики чувствительности гидрофона по полю методом взаимности // Измерительная техника. - 2013. - № 6. - С. 56-59.
  8. Пат. 2787353, МПК H04R 29/00. Способ определения фазочастотной характеристики гидрофона по его амплитудно-частотной характеристике чувствительности / А.Е. Исаев, Б.И. Хатамтаев; патентообладатель Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (РОССТАНДАРТ). - № 2022111196; заявл. 25.04.2022; опубл. 09.01.2023, Бюл. № 1.
  9. Исаев А.Е., Поликарпов А.М. Представление частотной характеристики гидрофона формулой как практическая целесообразность и расширение возможностей цифровой платформы метрологии // Альманах современной метрологии. - 2024. - № 2 (38). - С. 89-105.
  10. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: учебник для бакалавров. - 12-е изд., испр. и доп. - М.: Юрайт, 2016. - 701 с.
  11. Yoshioka M. Difference between nominal and measured active element sizes of hydrophones // Japanese Journal of Applied Physics. - 2008. - V. 47. - № 5S. - 3926-3928. - doi: 10.1143/JJAP.47.3926.
  12. Исаев А.Е., Хатамтаев Б.И. Эквивалентный размер и акустический центр измерительного гидрофона // Измерительная техника. - 2022. - № 12. - С. 58-63.
  13. Заявка на изобретение № 2024134603. Способ определения фазочастотной характеристики при периодических поверках гидрофона / А.Е. Исаев. - Приоритет от 19.11.2024 г.
  14. Заявка на изобретение № 2024134602. Фазоимпульсный способ определения времени распространения звуковой волны от излучателя к приёмнику / А.Е. Исаев. - Приоритет от 19.11.2024 г.
  15. Luker L.D., Van Buren A.L. Phase calibration of hydrophones // The Journal of Acoustical Society of America. - 1981. - V. 70. - № 2. - P. 516-519.
  16. ГОСТ Р 8.942-2017. Лазерные кристаллы (калиевые вольфраматы редкоземельных элементов). Упругие константы. Упругооптические модули для изотропной дифракции. - М.: Стандартинформ, 2019. - 18 с.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».