Исследование алгоритмов фильтрации при обработке зашумленных сигналов

В настоящей работе приводятся результаты исследований по доступным измерительным каналам. Исследование проводилось с позиции подавления высокочастотных случайных помех. Проведённое сравнение результатов подавления высокочастотных случайных помех, а также вычислений, выполненных с использованием БИХ-фильтров, КИХ-фильтров, фильтров на основе взвешенных оконных функций, а также фильтров на базе дискретного и непрерывного вейвлет-преобразования, свидетельствует о возможности выбора оптимальных видов частот. могут быть получены с учётом допустимого уровня достоверности и точности полученных результатов.

Введение ……………………………………………………………………………………………………… 13
Глава 1 Исследование и анализ методов фильтрация на базе преобразования
Фурье ………………………………………………………………………………………………………….. 14
1.1 Ряд и интеграл Фурье………………………………………………………………………….. 14
1.2 Сигналы ……………………………………………………………………………………………… 17
1.3 Оконное преобразование Фурье ………………………………………………………….. 18
1.3.1 Частотная фильтрация ………………………………………………………………….. 19
Глава 2 Исследование и анализ методов построения фильтров с конечной
импульсной характеристикой ………………………………………………………………………. 24
2.1 Влияние боковых лепестков спектра окон на погрешности обработки …. 24
2.2 Дискретизация спектра весовой функции ……………………………………………. 25
2.3 Получение основных характеристик оконных функций ………………………. 27
2.4 Сравнительный анализ оконной фильтрации ………………………………………. 31
Глава 3 Исследование и анализ методов построения фильтров с бесконечной
импульсной характеристикой ………………………………………………………………………. 33
3.1 Типы БИХ-фильтров …………………………………………………………………………… 33
3.1.1 Фильтр Баттерворта ……………………………………………………………………… 34
3.1.2 Фильтр Бесселя …………………………………………………………………………….. 34
3.1.3 Фильтр Чебышёва ………………………………………………………………………… 35
3.1.4 Эллиптический фильтр …………………………………………………………………. 36
3.2 Сравнительный анализ БИХ-фильтрации ……………………………………………. 37
3.2.1 Сравнение амплитудно-частотных характеристик …………………………. 37
3.2.2 Сравнение характеристик группового времени запаздывания ……….. 39
Глава 4 Исследование и анализ методов фильтрация на базе вейвлет-
преобразования ……………………………………………………………………………………………. 42
4.1 Дискретное вейвлет преобразование …………………………………………………… 43
4.2 Непрерывное вейвлет-преобразования ………………………………………………… 44
4.3 Вейвлет фильтрация……………………………………………………………………………. 44
4.3.1 Спектральный анализ вейвлет-функций ………………………………………… 51
4.4 Применение вейвлет-анализа для обработки временных рядов
метеорологических данных ………………………………………………………………………. 52
Заключение ……………………………………………………………………………………………… 55
Глава 5 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение
……………………………………………………………………………………………………………………. 57
5.1 Организация и планирование работ …………………………………………………….. 57
5.1.1 Продолжительность этапов работ …………………………………………………. 58
5.2 Расчёт сметы затрат на выполнение проекта ……………………………………….. 62
5.2.1 Расчёт затрат на материалы ………………………………………………………….. 62
5.2.2 Расчёт заработной платы ………………………………………………………………. 63
5.2.3 Расчёт затрат на социальный налог……………………………………………….. 64
5.2.4 Расчёт затрат на электричество …………………………………………………….. 64
5.2.5 Расчёт амортизационных расходов ……………………………………………….. 65
5.2.6 Расчёт расходов, учитываемых непосредственно на основе платёжных
(расчётных) документов (кроме суточных) ……………………………………………. 66
5.2.7 Расчёт прочих расходов ………………………………………………………………… 67
5.2.8 Расчёт общей себестоимости разработки ………………………………………. 67
5.2.9 Расчёт прибыли ……………………………………………………………………………. 67
5.2.10 Расчёт НДС ………………………………………………………………………………… 68
5.2.11 Цена разработки НИР …………………………………………………………………. 69
5.3 Оценка экономической эффективности проекта ………………………………….. 69
5.3.1 Определение срока окупаемости инвестиций ………………………………… 70
Глава 6 Социальная ответственность ……………………………………………………………. 73
6.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ……… 74
6.1.1 Специальные правовые нормы трудового законодательства ………….. 74
6.1.2 Организационные мероприятий при компоновке рабочей зоны …….. 75
6.2 Производственная безопасность …………………………………………………………. 77
6.2.1 Температура поверхности оборудования ………………………………………. 78
6.2.2 Температура окружающей среды ………………………………………………….. 79
6.2.3 Влажность воздуха ……………………………………………………………………….. 80
6.2.4 Искусственное освещение …………………………………………………………….. 81
6.2.5 Возникновение пожара …………………………………………………………………. 84
6.3 Экологическая безопасность……………………………………………………………….. 85
6.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………………………………………….. 85
Вывод ………………………………………………………………………………………………………. 87
Приложение А …………………………………………………………………………………………….. 90
Приложение Б ……………………………………………………………………………………………… 93
Приложение В……………………………………………………………………………………………… 94

1. Лоцманов А.А. Разработка и исследование структур адаптивных систем
нелинейных и рекурсивных цифровых фильтров на основе метода наименьших
квадратов для повышения показателей качества различных радиотехнических
устройств: дис. – Рязань, 2004. – 182 c.
2. Цифровая обработка сигналов // Лаборатория информационных
технологий. URL: http://www.itlab.unn.ru/archive/lectures/DSP/DSP _Lectures.pdf
(дата обращения: 19.12.2019).
3. Система климатического мониторинга. // IMCES SB RAS 2017. URL:
http://mon.imces.ru (дата обращения: 19.11.2019).
4. Л. Хаттон. Обработка сейсмических данных [Текст]: теория и практика
/ М. Уэрдингтон, Дж. Мейкин ; пер. с англ. А. Л. Малкина. — М: Мир, 1989. — 214
с.
5. Герман, Д. Я. Конспект лекций по курсу «Цифровая обработка сигналов»
/ Д. Я. Герман. — М. : МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2009. — 174 с.
6. Голд, Б. Цифровая обработка сигналов / Голд Б., Рейдер Ч. — Пер. с англ.
под ред. А. М. Трахтмана. — М. : Советское радио, 1973. — 368 с.
7. И. Добеши. Десять лекций по вейвлетам. Пер. с англ. — Ижевск, НИЦ
регулярная и хаотическая динамика, 2001.
8. К. Чуи. Введение в вэйвлеты. — М.: Мир, 2001.
9. Н. Астафьева. Вейвлет анализ: основы теории и примеры применения.
— Успехи Физических Наук, 166 (1996), № 11, с. 1145
10. В. Воробьев, В. Грибунин. Теория и практика вейвлетпреобразования.
— С.-Пб.: Издательство ВУС, 1999.
11. Д. Галягин, П. Фрик. Адаптивные вейвлеты (алгоритм спектрального
анализа сигналов с пробелами в данных). — Математическое моделирование
систем и процессов, 1996, № 6, с. 10.
12. И. Дремин, О. Иванов, В. Нечитайло. Вейвлеты и их использование. —
Успехи физических наук, 2001, т. 171, № 5, с. 465–561.
13. Г. Ососков, А. Шитов. Сравнительные характеристики возможностей
вейвлетов первого и второго поколения. — Proceedings of 2-nd international
conference MTCP-2000. Dubna, 2000, p. 20.
14. Трудовой кодекс Российской Федерации от 30.12.2001 N 197-ФЗ (ред.
от 24.04.2020) // Собрание законодательства РФ. — 07.01.2002. — № 1 (ч. 4). — Ст.
11.
15. Трудовой кодекс Российской Федерации от 30.12.2001 N 197-ФЗ (ред.
от 24.04.2020) // Собрание законодательства РФ. — 07.01.2002. — № 1 (ч. 1). — Ст.
92.
16. Трудовой кодекс Российской Федерации от 30.12.2001 N 197-ФЗ (ред.
от 24.04.2020) // Собрание законодательства РФ. — 07.01.2002. — № 1 (ч. 1). — Ст.
256.
17. Трудовой кодекс Российской Федерации от 30.12.2001 N 197-ФЗ (ред.
от 24.04.2020) // Собрание законодательства РФ. — 2014. — № 49 (ч. 4). — Ст. 327.5.
18. ГОСТ Р ИСО 9241-5-2009. Эргономические требования к проведению
офисных работ с использованием видеодисплейных терминалов [Текст]. –
Москва: Изд-во стандартов, 2010.
19. ГОСТ Р ИСО 11064-3-2015 Эргономическое проектирование центров
управления [Текст]. – Москва: Изд-во стандартов, 2016
20. СНиП 60.13330. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха.
– Введ. 17-06-2017. – М. : АО «Кодекс». – 54 с.
21. СНиП 131.13330.2012. Строительная климатология. – Введ. 01-01-2013.
– М. : «Кодекс». – 120 с.
22. СНиП 131.13330.2012. Естественное и искусственное освещение. –
Введ. 08-05-2017. – М. : АО «Кодекс». – 145 с.
23. Метод коэффициента использования [Электронный ресурс]. – Режим
доступа: https://www.websor.ru/metodkoefi.html (Дата обращения: 01.06.2020).
24. СНиП 12.13130.2009. Определение категорий помещений, зданий и
наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. – Введ. 01-05-
2009. – М. : АО «Кодекс». – 84 с.