Method for Optimal Analytical Approximation of Time Samplings in Analyzing Nonstationary Periodic Signals

A. N. Vishnyakov; Вишняков А. Н.; S. Yu. Makashov; Макашов С. Ю.

doi:10.31857/S0320791922600433

Method for Optimal Analytical Approximation of Time Samplings in Analyzing Nonstationary Periodic Signals

Authors: Vishnyakov A.N.¹, Makashov S.Y.²
Affiliations:
1. LLC Ekofizika, 129085, Moscow, Russia
2. Central Aerohydrodynamic Institute (TsAGI), 125040, Moscow, Russia
Issue: Vol 69, No 2 (2023)
Pages: 155-164
Section: АТМОСФЕРНАЯ И АЭРОАКУСТИКА
URL: https://vestnik.nvsu.ru/0320-7919/article/view/648282
DOI: https://doi.org/10.31857/S0320791922600433
EDN: https://elibrary.ru/ISXSIE
ID: 648282

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract

An algorithm has been developed for determining the frequency and amplitude of the harmonic components of a weakly nonstationary acoustic signal, which also contains random noise and drift of the constant component. The algorithm was tested on a signal simulating flight of an aircraft over a measurement point. For a model source simulating a the propeller of UAV, the possibility of determining the harmonic amplitudes of a propeller with varying revolutions and under noise interference conditions was demonstrated using the unique scientific installation the TsAGI AC-2 anechoic chamber with flow.

Keywords

nonstationary signal, discrete components, amplitude, frequency

About the authors

A. N. Vishnyakov

LLC Ekofizika, 129085, Moscow, Russia

Email: sergey.makashov@tsagi.ru
Россия, 129085, Москва, Годовикова ул. 9

S. Yu. Makashov

Central Aerohydrodynamic Institute (TsAGI), 125040, Moscow, Russia

Author for correspondence.
Email: sergey.makashov@tsagi.ru
Россия, 125040, Москва, Радио ул. 17

References

Руденко О.В., Гусев В.А. Движущийся объект: спектры сигналов пассивной, активной локации и переходное излучение // Акуст. журн. 2020. Т. 66. № 6. С. 599–609.
Копьев В.Ф., Храмцов И.В., Пальчиковский В.В. Исследование частоты пика в шуме турбулентного вихревого кольца // Акуст. журн. 2019. Т. 65. № 3. С. 353−361.
Копьев В.Ф., Храмцов И.В., Ершов В.В., Пальчиковский В.В. О возможности использования единичной временной реализации для исследования шума вихревых колец // Акуст. журн. 2019. Т. 65. № 1. С. 49−58.
Копьев В.Ф., Храмцов И.В., Зайцев М.Ю., Черенкова Е.С., Кустов О.Ю., Пальчиковский В.В. Параметрическое исследование шума вихревых колец различного диаметра // Акуст. журн. 2018. Т. 64. № 4. С. 499–507.
Рандалл Р.Б. Частотный анализ. Пер. с англ. Глоструп, Дания: К. Ларсен и сын А/О, 1989.
Воронцов В.И., Фараносов Г.А., Карабасов С.А., Зайцев М.Ю. Сравнение направленности шума несущего вертолетного винта для режимов полета и висения // Акуст. журн. 2020. Т. 66. № 3. С. 308−318.
Беляев И.В. Влияние пограничного слоя самолета на шум винта // Акуст. журн. 2012. Т. 58. № 4. С. 425−433.
Марпл-мл. С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения. Пер. с англ. М.: Мир, 1990.
Pisarenko V.F. The retrieval of harmonics from a covariance function // Geophysical J. Royal Astron. Soc. 1973. V. 33. № 3. P. 347−366.
Boashash B. Estimating and Interpreting the Instantaneous Frequency. Part 1: Fundamentals // Proc. IEEE. 1992. V. 80(4). P. 520−538.
Boashash B. Estimating and Interpreting the Instantaneous Frequency. Part 2: Algorithms and Applications // Proc. IEEE. 1992. V. 80(4). P. 540−568.
Quinn B.G. Estimation of frequency, amplitude, and phase from the DFT of a time series // IEEE Trans. Signal Processing. 1997. V. 45. № 3. P. 814–817.
Aboutanios E., Mulgrew B. Iterative frequency estimation by interpolation on Fourier coefficients // IEEE Trans. Signal Processing. 2005. V. 53. № 4. P. 1237–1242.