بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله' یک شیوه ی ترکیب زمان-فرکانس بر اساس تبدیل چیرپلت با هسته اسپلاین - TFSCT - - SCT - برای مشخص کردن ساختار زمان-فرکانس سیگنالهای لرزه ای ارائه میشود. روش TFSCT بر این حقیقت استوار است که SCT توانایی متمرکز کردن انرژی حول فرکانس لحظه ای - IF - سیگنال تک مؤلفه ای در صفحه ی زمان-فرکانس را دارد. برای سیگنال چند مؤلفه ای، روش TFSCT در ابتدا ضرایب مناسب مؤلفه ی منفرد مربوطه را تخمین میزند و با استفاده از SCT یک سری توزیع زمان-فرکانس - - TFD تشکیل میدهد که هر TFD جمع شدگی انرژی بهتری در امتداد IF یک مؤلفه را دارد. سپس برای کاهش تداخل مؤلفه های ناخواسته و حفظ مؤلفه ی مطلوب، هر TFD همانند یک تصویر فیلتر میشود. نهایتا، TFSCT این TFD ها را برای رسیدن به یک TFD احتمالی ترکیب میکند، آنچه جمع شدگی انرژی مطلوبی حول امتداد IF همه ی مؤلفه ها دارد. پتانسیل و اثربخشی روش مورد نظر با کاربرد آن بر یک سیگنال چند مؤلفه ای عددی و یک سیگنال رد لرزه ای که هر دو آغشته به نوفه گاوسی هستند نشان داده میشود.
1 مقدمه
فرکانس لحظه ای - IF - به عنوان یک مشخصه ی گویای زمان-فرکانس نقش مهمی در تحلیل سیگنالهای ناپایا بازی میکند که برای مشخص کردن مشخصات فیزیکی سیگنال بکار میرود. برای تخمین IF اغلب روشهای تحلیل زمان-فرکانس بکارگرفته میشود - پنگ و همکاران،. - 2011 روشهای تحلیل زمان-فرکانس مرسوم، شامل تبدیل موجک پیوسته - CWT - ، تبدیل فوریه زمان کوتاه - STFT - و توزیع ویگنر-وایل - WVD - نقش مهمی در تحلیل سیگنالهای ناپایا بازی میکنند.
تخمین صحیح IF معمولا بسته به جمع شدگی انرژی در توزیع زمان-فرکانس بدست آمده از این روشها دارد. به هر حال این روشها اغلب قابلیت کمتری در اندازه گیری سیگنالهای ناپایا با فرکانس متغیر با زمان نشان میدهند چرا که دارای جمع شدگی نامناسبی در صفحه زمان-فرکانس دارند در این مقاله از یک تبدیل دیگر با نام SCT استفاده میشود که قابلیت نسبتا بالایی در تشخیص الگوهای زمان-فرکانسی سیگنال های تک مؤلفه ای ناپایا دارد و یک توزیع زمان-فرکانس - TFD - با جمع شدگی انرژی بهتری برای تخمین IF بدست میدهد. SCT ابزار روش جدیدی با نام TFSCT را تشکیل میدهد، در این روش از SCT برای بدست آوردن TFD تک تک مؤلفه ها استفاده میشود و همینطور از TFSCT برای جدا کردن مؤلفه ها و ترکیب TFD آنها و رسیدن به یک نهایی استفاده میشود که میتوان IF مربوط به سیگنال های ناپایای چند مؤلفه ای را از آن تخمین زد.
2 روش تحقیق
تحقق روش TFSCT بر توانایی SCT در متمرکز کردن انرژی حول امتداد IF سیگنال تک مؤلفه ای در توزیع زمان-فرکانس - TFD - استوار است. در این قسمت ابتدا تئوری روش SCT و تخمین پارامترها بطور خلاصه بیان میشود، سپس جزئیات روش TFSCT ارائه شده و نهایتا در قسمت آخر قابلیت این روش آزموده میشود.
آزمایش عددی
به منظور تأیید اثربخشی روش TFSCT، در این قسمت نتایج روش TFSCT روی دو مثال عددی شامل یک سیگنال دو مؤلفه ای مصنوعی و یک سیگنال ردلرزه ای که هر دو آغشته به نوفه ی گاوسی هستند نشان داده میشود و با نتایج روشهای تبدیل S و STFT مقایسه میشوند - شکل های 1 و . - 2 سیگنال دو مؤلفه ای مصنوعی به نوفه ی گاوسی با انحراف معیار 0.9 و میانگین صفر آغشته شده است که نرخ سیگنال به نوفه 0.854 dB ،فرکانس نمونه برداری 100 Hz و طول پنجره 25 است.
