(48-6) 19 * << * >> * Русский * English * Содержание * Все выпуски

  PDF, 873 kB

DOI: 10.18287/2412-6179-CO-1442

Страницы: 969-974.

Аннотация:
В работе предложен и исследован метод оценивания угла фазового сдвига между двумя квазигармоническими сигналами и их мгновенной частоты по малому интервалу наблюдения. Разработанный метод позволяет в реальном масштабе времени исследовать динамику угла фазового сдвига и мгновенной частоты. Сформулированы условия, при которых оценки частоты и угла сдвига фазы устойчивы при наличии амплитудной и частотной модуляции. Получены аналитические выражения для погрешностей оценок в зависимости от параметров сигналов и уровня нормального шума. Предлагаемый метод затрачивает малое количество вычислительных операций и может быть использован в автономных системах, где вычислительные ресурсы, как правило, ограничены.

Ключевые слова:
квазигармонический сигнал, угол фазового сдвига, мгновенная частота.

Цитирование:
Никитин, А.В. Метод оценивания угла фазового сдвига и мгновенной частоты квазигармонических сигналов в режиме реального времени / А.В. Никитин, Д.А. Станкевич // Компьютерная оптика. – 2024. – Т. 48, № 6. – С. 969-974. – DOI: 10.18287/2412-6179-CO-1442.

Citation:
Nikitin AV, Stankevich DA. Method for real-time estimation of phase-shift angle and instantaneous frequency of quasi-harmonic signals. Computer Optics 2024; 48(6): 969-974. DOI: 10.18287/2412-6179-CO-1442.

1. Djurović I, Simeunović M. The STFT-based estimator of micro-Doppler parameters. Digit Signal Process 2018; 72(1): 59-74. DOI: 10.1016/j.dsp.2017.10.003.
   
2. Yakovleva TV. Determining the phase shift of quasiharmonic signals through envelope analysis. Computer Optics 2017; 41(6): 950-956. DOI: 10.18287/2412-6179-2017-41-6-950-956.
   
3. Faerman V, Avramchuk V, Voevodin K, Sidorov I, Kostyuchenko E. Study of generalized phase spectrum time delay estimation method for source positioning in small room acoustic environment. Sensors 2022; 22(3): 965. DOI: 10.3390/s22030965.
   
4. Wang L, Xie F, Zhang Y, Xiao M, Liu F. Adaptive optical phase estimation for real-time sensing of fast-varying signals. Sci Rep 2022; 12: 21745. DOI: 10.1038/s41598-022-26329-1
   
5. Pikovsky A, Kurths J. Synchronization. A universal concept in nonlinear sciences. Cambridge: Cambridge University Press; 2001. ISBN: 978-0-521533522.
   
6. Wodeyar A, Schatza M, Widge AS, Eden UT, Kramer MA. A state space modeling approach to real-time phase estimation. eLife 2021; 10: e68803. DOI: 10.7554/eLife.68803.
   
7. Rosenblum M, Pikovsky A, Kühn AA, Busch JL. Real-time estimation of phase and amplitude with application to neural data. Sci Rep 2021; 11: 18037. DOI: 10.1038/s41598-021-97560-5.
   
8. Boashash B. Estimating and interpreting the instantaneous frequency of a signal. I. Fundamentals. Proc IEEE 1992; 80(4): 520-538. DOI: 10.1109/5.135376.
   
9. Ignatjev VK, Nikitin AV, Yushanov SV. Parametric analysis of oscillations with slowly varying frequency. Radiophys Quantum El 2010; 53: 132-145. DOI: 10.1007/s11141-010-9209-9.
   
10. Ignat’ev VK, Nikitin AV, Bernardo-Saprykin VH, Orlov AA. Measuring phase difference of quasi-harmonic signals in real time. Sci Educ 2013; 7: 241-256. DOI: 10.7463/0713.0588392
    
11. Zielinski TP. Instantaneous phase shift estimation methods. Instrumentation and Measurement Technology Conf 1996 (IMTC-96). Conf Proc 1996: 162-167.
12. Application note an5325: How to use the CORDIC to perform mathematical functions on STM32 MCUs. Source: <https://www.st.com/resource/en/application_note/ an5325-how-to-use-the-cordic-to-perform-mathematical-functions-on-stm32-mcus-stmicroelectronics.pdf>.

---

© 2009, IPSI RAS
Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: journal@computeroptics.ru; тел: +7 (846) 242-41-24 (ответственный секретарь), +7 (846) 332-56-22 (технический редактор), факс: +7 (846) 332-56-20