|
|
Analysis, Implementation and Utilization of the Vold-Kalman Filter for Non-Stationary Signals
Čala, Martin ; Tůma, Jiří (referee) ; Žiaran,, Stanislav (referee) ; Beneš, Petr (advisor)
The doctoral thesis focuses on a Vold-Kalman filter (VKF). Theoretical part describes properties of VKF and other order tracking methods, namely computed order tracking (COT) and Gabor order tracking (GOT). It also characterizes requirements for rotational speed measurements as one of the key elements for correct functionality of VKF. Practical part depicts own filter implementation and its properties. Main stress is put on computational efficiency, that is in result better than in available codes. Thesis also points out possible issues with numerical instabilities within calculation caused by limited dynamic range of double data type. This is solved by restricting the inputs to prevent the instabilities. Restriction is applied also to cases where the result is numerically correct but unusable. Following part extends the comparison with methods STFT, COT and GOT, where benefits of VKF for nonstationary conditions are shown. The last section shows given information used on simulated signals. This is then applied to show mentioned techniques on experimental data, for instance from turbo engine or electric motor, where the ability of VKF in checking the accordance between speed profile and vibration data is illustrated.
|
|
|
Boundary effects in signal processing: From classical problems to new opportunities
Popoola, Seyi James ; Druckmüllerová, Hana (referee) ; Cicone, Antonio (advisor)
Tato práce se zaměřuje na hraniční problémy při rozkladu signálů. Problematika hranic klasických metod byla rozsáhle studována, ale v posledních několika desetiletích byla představena nová generace metod. Implementace těchto nových metod má potenciál produkovat efektivním způsobem přesnější, flexibilnější a interpretovatelné výsledky, které mohou pomoci posunout výzkum v reálných aplikacích v různých oblastech. Hraniční problémy pro tyto techniky byly studovány teprve nedávno. Dosud zveřejněné výsledky ukazují, že tyto metody mají svá omezení a předpoklady, které je třeba pečlivě zvážit, aby se předešlo možnému zneužití. V této studii identifikujeme a řešíme hlavní překážky spojené s používáním těchto nových metod a poskytujeme také doporučení, jak je co nejefektivněji využít. Abychom dále ilustrovali možné důsledky nesprávného použití, provádíme komplexní zkoumání jejich aplikace na skutečná data a provádíme numerické simulace. Nakonec navrhujeme soubor osvědčených postupů pro optimalizaci výkonu těchto technik v kontextu rozkladu signálu. Zásadním návrhem je použít před aplikací jakékoli metody rozkladu techniku rozšíření signálu jako prostředek ke zmírnění hraničních efektů.
|
|
|
Analysis, Implementation and Utilization of the Vold-Kalman Filter for Non-Stationary Signals
Čala, Martin ; Tůma, Jiří (referee) ; Žiaran,, Stanislav (referee) ; Beneš, Petr (advisor)
The doctoral thesis focuses on a Vold-Kalman filter (VKF). Theoretical part describes properties of VKF and other order tracking methods, namely computed order tracking (COT) and Gabor order tracking (GOT). It also characterizes requirements for rotational speed measurements as one of the key elements for correct functionality of VKF. Practical part depicts own filter implementation and its properties. Main stress is put on computational efficiency, that is in result better than in available codes. Thesis also points out possible issues with numerical instabilities within calculation caused by limited dynamic range of double data type. This is solved by restricting the inputs to prevent the instabilities. Restriction is applied also to cases where the result is numerically correct but unusable. Following part extends the comparison with methods STFT, COT and GOT, where benefits of VKF for nonstationary conditions are shown. The last section shows given information used on simulated signals. This is then applied to show mentioned techniques on experimental data, for instance from turbo engine or electric motor, where the ability of VKF in checking the accordance between speed profile and vibration data is illustrated.
|
guest ::
