Рус Eng During last 365 days Approved articles: 2101,   Articles in work: 266 Declined articles: 888 
Library
Articles and journals | Tariffs | Payments | Your profile

Аврамчук В.С., Фаерман В.А. Algorithm for calculating the normalized time-frequency correlation function

Published in journal "Программные системы и вычислительные методы", 2017-4 , pages 45-52.

Resume: The problem of the normalization of frequency-time correlation functions is considered and solved. The aim of the work is to create a methodology for calculating the coefficients for normalizing the time-frequency correlation functions and integrating them into the known computational algorithm. At the same time, the tasks were to ensure the possibility of normalizing each frequency component of the time-frequency correlation function independently and maintaining high performance of the original algorithm. The latter imposed restrictions on the application of the filtering operation in the time domain and the use of additional discrete Fourier transforms in the algorithm. To minimize the computational costs in calculating and rationing the time-frequency correlation functions, a technique was developed for calculating the normalizing coefficients from the samples of the complex signal spectrum. The main result of the work is a new algorithm for calculating the normalized time-frequency correlation function, which differs by an insignificant increase in computational complexity in comparison with the original algorithm. At the same time, the coefficients obtained can be used both for simultaneous normalization of all the frequency components of the time-frequency correlation function, which is necessary to ensure the independence of the result from the scale of the input signals, and for independent normalization of each of its frequency components. The latter is useful in solving problems of detecting weak correlated components in signal mixtures.

Keywords: computational scheme, correlator, normalization, spectral analysis, digital signal processing, correlation functions, time-frequency analysis, fast Fourier transform, signal detection, correlogram

DOI: 10.7256/2454-0714.2017.4.24534

This article is unavailable for unregistered users. Click to login or register

Bibliography:
Sen M. Kuo, W.-S. S. Gan. Digital Signal Processors: Architectures, Implementations, and Applications. – New Jersey: Pearson-education, 2005. – 610 p.
Пат. 2405163 Российская Федерация, МПК G 01 R 23/16. Cпособ частотно-временного корреляционного анализа цифровых сигналов/ Аврамчук В.С., Чан В.Т., Гончаров В.И..; заявитель и патентообладатель Томский политехнический университет.-№ 2009118627/28; заявл. 18.05.09; опубл. 27.11.10, Бюл. № 33. – 10 с.
Gao Y., Brennan M.J., Joseph P.F. A Comparison of Time Delay Estimators for the Detection of Leak Noise Signals in Plastic Water Distribution Pipes // Journal of Sound and Vibration. – 2006. – Vol. 292. – Iss. 3-5. – pp. 552-570.
Айфичер Э.C., Джервис Б.У. Цифровая обработка сигналов: практический подход, 2-е издание: Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2004. – 992 с.
Чан В.Т. Частотно-временной корреляционный анализ в задачах определения координат утечек в трубопроводах / В.Т. Чан, В.С. Аврамчук, В.И. Гончаров // Известия Томского политехнического университета. – 2010.-№ 2. – Т. 317. – С. 70-73.
Казьмин В.П., Аврамчук В.С. Анализ сигналов вибрации двигателя внутреннего сгорания // Известия Томского политехнического университета. – 2013.-№ 5. – Т. 323. – С. 69-73.
Дубов М.А., Стоянов Д.Д. Сравнительный анализ алгоритмов обнаружения радиосигналов с цифровыми видами модуляции в когнитивных радиосистемах // REDS: Телекоммуникационные устройства и системы. – 2014.-№ 3. – Т. 4. – С. 213-217.
Лайонс Р. Цифровая обработка сигналов: Второе издание. Пер. с англ. – М.: ООО «Бином-Пресс», 2006. – 656 с.
Барков А.В. Метод обнаружения слабого гармонического сигнала в гауссовом шуме // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия С. – 2012.-№. 12. – С. 6-12.
Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. – Спб.: Питер, 2002. – 608 с

Correct link to this article:
just copy this link to clipboard