Разработка методов и алгоритмов спектрального анализа для повышения производительности устройств цифровой обработки сигналов

Диссертация посвящена созданию алгоритмов спектрального анализа для уменьшения вычислительных затрат при их реализации. Проведен анализ современных методов спектрального анализа. Разработан алгоритм уточнения дискретного преобразования Фурье, централььные частоты которого находятся на половинном интервале от частот Фурье преобразования. Разработан алгоритм ПРС-метод, позволяющий за счет последующей обработки увеличить разрешение ДПФ в два раза без увеличения времени анализа сигнала. Частотные характеристики метода производят знаковыделение боковых лепестков частотной характеристики с последующим их обнулением, прямоугольность главного лепестка выросла, по сравнению с ДПФ. Произведено сравнение с оконными функциями. Разработана модификация фазового вокодера, где для вычисления фазы сигнала необходимо производить двукратное преобразование Фурье на одном и том же участке сигнала с разной длиной анализа, тем самым за детерминированное время можно вычислить фазу и уточнить частоту сигнала. Произведен анализ на робастность алгоритма при различных отношениях сигнал-шум. Разработан банк цифровых фильтров WOLA для векторных сигналов, позволяющий уменьшить время вычисления на процессорах за счет использования одномерного быстрого преобразования Фурье. Произведена реализация разработанных методов и алгоритмов на различных аппаратных вычислителях, произведен анализ главных харакетристик. Приведен пример реализации ПРС-метода для анализа неисправностей асинхронных двигателей, произведено сравнение с классическим БПФ.