Универсальный программно-аппаратный комплекс для анализа спектров электрических и оптических сигналов
Автор: Григоров И.В., Мишин Д.В., Борисенков А.В., Долгополов В.Н., Кузнецов Д.Е., Спиркин И.В.
Журнал: Инфокоммуникационные технологии @ikt-psuti
Рубрика: Технологии радиосвязи, радиовещания и телевидения
Статья в выпуске: 1 т.20, 2022 года.
Бесплатный доступ
Описывается результат разработки сотрудниками ФГБОУ ВО ПГУТИ цифрового анализатора спектров электрических и оптических сигналов, предназначенного для научных исследований, а также для использования в учебном процессе. Разрабатываемое устройство включает в себя аппаратную и программную часть. Аппаратная содержит низкочастотный двухканальный блок, работающий в звуковом диапазоне частот, высокочастотный блок, работающий в диапазоне частот 10 кГц - 250 МГц, оптический блок, представляющий собой оптический гибрид, т. е. квадратурный расщепитель оптического сигнала, спектр которого расположен вблизи частоты 193 ТГц (длина световой волны - около 1550 нм), центральное процессорное устройство, блок синхронизации, блок сопряжения, микрокомпьютер. Исследуемые линейные спектры: Фурье-спектр с различными окнами (прямоугольное, модифицированное окно Ханна, Барлетта, Кайзера), спектр сигнала в ортогональном базисе Уолша, спектр сигнала в базисе функций Хаара, спектр в модифицированном ортогонализированном базисе функций «Мексиканская шляпа» (Mexican Hat). Все алгоритмы и программы были предварительно написаны и апробированы с применением математического пакета Matlab, а затем реализованы на языке программирования C++, что необходимо для ускорения процедуры спектрального анализа сигналов в реальном масштабе времени.
Базис фурье, модифицированное окно ханна, треугольное окно барлетта, окно кайзера, ортогональный базис уолша, вейвлет-базис хаара, ортогонализированный вейвлет-базис функций
Короткий адрес: https://sciup.org/140295768
IDR: 140295768 | DOI: 10.18469/ikt.2022.20.1.11
Список литературы Универсальный программно-аппаратный комплекс для анализа спектров электрических и оптических сигналов
- Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. М.: Мир, 1978. 848 с.
- Хармут Х. Теория секвентного анализа. М.: Мир, 1980. 576 с.
- Залманзон Л.А. Преобразования Фурье, Уолша, Хаара и их применение в управлении, связи и других областях. М.: Наука, 1989. 496 с.
- Добеши И. Десять лекций по вейвлетам. Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001. 464 с.
- Френкс Л. Теория сигналов. М.: Сов. Радио, 1974. 344 с.
- Кловский Д.Д. Теория электрической связи. М.: Радиотехника, 2009. 647 с.
- Применение цифровой обработки сигналов / под ред. Э. Оппенгейма. М.: Мир, 1980. 552 с.
- Калоджеро Ф., Дегасперис А. Спектральные преобразования и солитоны. Методы решения и исследования нелинейных эволюционных уравнений. М.: Мир, 1985. 472 с.
- Григоров И.В. Применение метода обратной задачи рассеяния для построения нелинейных фазовых фильтров // Электросвязь. 2010. № 1. С. 51–54.
- Захаров В.Е., Шабат А.Б. Точная теория двумерной фокусировки и одномерной автомодуляции волн в нелинейных средах // ЖЭТФ. 1971. Т. 61.
- Periodic nonlinear Fourier transform for fiber-optic communications, Part I: theory and numerical methods / M. Kamalian [et al.] // Optics Express. 2016. Vol. 24. № 16. P. 18353–18369.
