|
|
Analýza, implementace a využití Vold-Kalmanova filtru pro nestacionární signály
Čala, Martin ; Tůma, Jiří (oponent) ; Žiaran,, Stanislav (oponent) ; Beneš, Petr (vedoucí práce)
Dizertační práce se věnuje Vold-Kalmanovu filtru (VKF). Teoretická část rozebírá vlastnosti VKF a podobných metod řádové analýzy – souběhové filtrace (COT) a Gaborovy řádové analýzy (GOT). Uvádí také požadavky na měření rychlosti otáčení, která je klíčová pro správné fungování VKF. Praktická část popisuje vlastní implementaci filtru i její vlastnosti. Zde je kladen důraz na výpočetní efektivitu, která je lepší než u dostupných řešení. Práce dále poukazuje na možné problémy s numerickou nestabilitou výpočtu způsobené omezeným dynamickým rozsahem datového typu double. Toto je řešeno omezením rozsahu vstupů tak, aby se nestabilitě předcházelo. Omezení se vztahuje i na případy, kdy je výsledek sice numericky správný, ale nepoužitelný. Další část práce rozšiřuje porovnání s metodami STFT, COT a GOT, kde ukazuje výhody VKF při nestacionárních podmínkách. Poslední část práce ukazuje ověření uvedených informací na simulovaných signálech. Ta je rozšířena o aplikaci uvedených postupů na experimentálních datech, např. z turbomotoru či elektromotoru, kde je mimo jiné demonstrována možnost ověření souladu rychlostního profilu a vibračních dat pomocí VKF.
|
|
|
Boundary effects in signal processing: From classical problems to new opportunities
Popoola, Seyi James ; Druckmüllerová, Hana (oponent) ; Cicone, Antonio (vedoucí práce)
This thesis focuses on boundary issues in the decomposition of signals. Classical methods boundary issues have been studied extensively, but a new generation of methods has been introduced in the last couple of decades. The implementation of these novel methods has the potential to produce in an efficient way more accurate, flexible, and interpretable results, which can help advance research in real-life applications in various fields. Boundary issues for these techniques have been studied only recently. The results published so far shows that these methods have limitations and assumptions that need to be carefully considered to avoid potential misuse. In this study, we pinpoint and tackle the major obstacles associated with the use these new methods, and the recommendations on how to utilize them most effectively is also provided. To further illustrate the potential consequences of improper usage, we undertake a comprehensive examination of their application to actual data and carry out numerical simulations. Lastly, we propose a set of best practices for optimizing the performance of these techniques in the context of signal decomposition. A crucial suggestion is to employ, before applying any decomposition method, a signal extension technique as a means of mitigating boundary effects.
|
|
|
Analýza, implementace a využití Vold-Kalmanova filtru pro nestacionární signály
Čala, Martin ; Tůma, Jiří (oponent) ; Žiaran,, Stanislav (oponent) ; Beneš, Petr (vedoucí práce)
Dizertační práce se věnuje Vold-Kalmanovu filtru (VKF). Teoretická část rozebírá vlastnosti VKF a podobných metod řádové analýzy – souběhové filtrace (COT) a Gaborovy řádové analýzy (GOT). Uvádí také požadavky na měření rychlosti otáčení, která je klíčová pro správné fungování VKF. Praktická část popisuje vlastní implementaci filtru i její vlastnosti. Zde je kladen důraz na výpočetní efektivitu, která je lepší než u dostupných řešení. Práce dále poukazuje na možné problémy s numerickou nestabilitou výpočtu způsobené omezeným dynamickým rozsahem datového typu double. Toto je řešeno omezením rozsahu vstupů tak, aby se nestabilitě předcházelo. Omezení se vztahuje i na případy, kdy je výsledek sice numericky správný, ale nepoužitelný. Další část práce rozšiřuje porovnání s metodami STFT, COT a GOT, kde ukazuje výhody VKF při nestacionárních podmínkách. Poslední část práce ukazuje ověření uvedených informací na simulovaných signálech. Ta je rozšířena o aplikaci uvedených postupů na experimentálních datech, např. z turbomotoru či elektromotoru, kde je mimo jiné demonstrována možnost ověření souladu rychlostního profilu a vibračních dat pomocí VKF.
|
host ::
RSS.