Анализаторы спектра
	Тензометрия
	Платы АЦП ЦАП
	Программы
	Система управления вибростендами
	Сейсмология

Online-консультанты

388828835 - Мария 627723417 - Никита 397652821 - Елена

Главная / Поддержка / Тематические статьи

Версия для печати

 SPECTRANS - программный комплекс для спектрально-временного анализа нестационарных колебательных сигналов

1. Общие сведения и приложения ПК SPECTRANS

1.1. ПК SPECTRANS предназначен для спектрально- временного  анализа нестационарных колебательных сигналов в задачах экспериментальной механики, радиоэлектроники, измерительной техники, биомеханики и др.

Алгоритмы ПК SPECTRANS базируются на разработанных математических методах двухэтапных локальных и сплайновых аппроксимаций для оценивания параметрических функций нестационарных колебательных сигналов. Методы ПК SPECTRANS являются дополнительными по отношению к методам классического Фурье-анализа (дискретного преобразования Фурье- ДПФ) и wavelet- анализа. ПК SPECTRANS реализован в форме устройства. На основе разработки ПК SPECTRANS в Роспатент подана заявка на патент: Гетманов В.Г. «Способ и устройство спектрально- временного анализа нестационарных сигналов», рег. №2008104825,  дата поступления 12.02.2008г.

ПК SPECTRANS  представляет собой набор программ для ПЭВМ. Обрабатываемые экспериментальные сигналы в файлах в формате .txt или .wav предварительно размещаются в памяти ПЭВМ. Реализуется интерактивная цифровая обработка сигналов,   используется графический вывод результатов.

 1.2. ПК   SPECTRANS   позволяет:

А.	-оценивать нестационарные амплитудные функции колебательных сигналов;
	-оценивать нестационарные частотные функции колебательных сигналов;
	-оценивать нестационарные функции разностей фаз для систем колебательных сигналов.
Б.	-обрабатывать наблюдения одно- и многочастотных амплитудно- и частотномодулированнных сигналов;
	-обрабатывать наблюдения колебательных сигналов с низкочастотными аддитивными трендами.

1.3. Преимущества ПК   SPECTRANS:

-ПКSPECTRANS расширяет возможности для реализации вибродиагностики и измерений параметров сигналов за счёт перехода к рассмотрению нестационарных режимов работы оборудования; обеспечивает новые потребительские свойства для   разрабатываемых систем вибродиагностики и цифровой обработки измерений;

-ПКSPECTRANS работает в условиях, когда ДПФ является неработоспособным - короткие временные интервалы наблюдений сигналов  (единицы-десятки периодов колебаний) со значительными нестационарностями по параметрам;

-ПКSPECTRANS обеспечивает разрешающую способность предлагаемого спектрально- временного анализа сигналов на порядок превосходящую разрешающую способность ДПФ;

-ПКSPECTRANS эффективен, благодаря применению специального математического аппарата спектрально- временного   анализа нестационарных колебательных сигналов- алгоритмов построения локальных и сплайновых моделей, позволяющих оценивать нестационарные параметрические функции сигналов с погрешностью, не превышающей 5-7%. 

1.4. ПК SPECTRANS обеспечивает решения множества технических задач, в том числе:

*диагностику неисправностей конструкций с вращающимися элементами в режимах разгона или торможения на основе   оценивания нестационарных амплитуд, частот и разностей фаз колебаний в заданных точках;

*диагностику неисправностей конструкций с вращающимися элементами на основе оценивания флюктуаций угловых скоростей   вращения;

*диагностику возникающих неисправностей конструкций с вращающимися элементами на основе оценивания изменений фазовых соотношений между колебаниями составляющих частей;

*диагностику конструкций механических систем на основе измерения нестационарных параметров сигналов отклика и определения характеристик механических систем при испытаниях с нестационарными (ЛЧМ)   воздействиями;

*диагностику неисправностей и контроль качества устройств передачи вращений (зубчатых механизмов, муфт и т.д.) на основе нелинейной фильтрации измерений сверхмалых угловых люфтов или угловых проскальзываний;

*балансировку роторных систем в режиме разгона (выбега) на основе измерения нестационарных амплитуд и фазовых   соотношений вибраций;

*мониторинг (контроль) состояний машиностроительного оборудования на основе алгоритмов сверхбыстрого   обнаружения моментов внезапного изменения амплитуд и частот сигналов вибраций;

*диагностику кардиологических заболеваний на основе анализа спектральной структуры нестационарных   колебательных физиологических сигналов;

*диагностику заболеваний сердца и кровеносных сосудов на основе измерения нестационарных и сверхмалых скоростей кроветоков.     

*сжатие и фильтрацию звуковых сигналов; сжатие и фильтрацию специальных изображений.

1.5. ПК SPEKTRANS  может быть использован в измерительных приборах и системах, например: 

* бесконтактных  ультразвуковых расходомерах на основе измерения сигналов нестационарных скоростей жидкостей в трубопроводах;

*цифровых помехоустойчивых фазометрах для измерения нестационарных фазовых соотношений на основе алгоритмов    нелинейной фазовой фильтрации;

*системах измерения параметров нестационарных аэроупругих колебаний летательных конструкций для экспериментов типа   испытаний на флаттер;

* системах измерения параметров движущихся тел (координат, скоростей и ускорений) на основе цифровой обработки    нестационарных доплеровских локационных сигналов для акусто-, радио- и оптического диапазонов;

* системах измерения нестационарных параметров сигналов акустической эмиссии.

1.6. ПК SPECTRANS был успешно апробирован для ряда информационно-измерительных систем, таких, как:

1)система прецизионной поверки ударных акселерометров, основанная на сравнении оценок   ударных ускорений, полученных цифровой обработкой сигналов от лазерного доплеровского интерферометра, и аналоговых сигналов от поверяемого ударного акселерометра (ВНИИМ им. Д.И.Менделеева, г. Санкт-Петербург).

2)система измерения координат нескольких движущихся звуковых источников, основанная на цифровой обработке сигналов гидроакустических колебаний с нестационарными доплеровскими частотами (ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова, г.Санкт-Петербург).

3)микропроцессорный помехоустойчивый измеритель разностей фаз, основанный на применении алгоритмов нелинейной    фазовой фильтрации для цифровой обработки зашумлённых синусоидальных сигналов (ИМАШ РАН, г.Москва).

2.1.  Оценивание амплитудных и частотных параметрических функций для нестационарных одночастотных сигналов

2.2.  Оценивание медленных аддитивных трендовых функций для нестационарных одночастотных сигналов

2.3.   Оценивание амплитудных и частотных параметрических функций для нестационарных многочастотных сигналов

2.4.   Оценивание параметрических нестационарных функций разности фаз (нелинейная фазовая фильтрация)

3.1. ПК SPECTRANS готов к использованию в задачах цифровой обработки нестационарных колебательных сигналов и может  быть легко адаптирован к конкретным проблемам заказчика. Предлагаются:

3.1.1. Услуги по математической постановке задач обработки, консультации по применению алгоритмов и программ ПК SPECTRANS.

3.1.2. Выполнение работ по цифровой обработке нестационарных колебательных сигналов на основе ПК SPECTRANS.