ГОСТ Р МЭК 62127-1— 2009
Подобную осторожность следует соблюдать и при обратном преобразовании одностороннего спектра в
двухсторонний с использованием обратного преобразования Фурье, учитывая, что данные на нулевой частоте
(постоянный ток) и частоте №2 + 1 (частота Найквиста) появляются в двухстороннем спектре лишь один раз. в то
время как все другие составляющие появляются дважды (в виде составляющих положительной и отрицательной
частот). В таблице D.2 показан правильный метод выполнения преобразования из одностороннего в двухсторон ний
спектр.
Т а б л и ц а D.2 — Метод преобразования одностороннего спектра (SS) в двухсторонний (DS)
Односторонний спектр
Число точек *
N12 *
1
Матрица данных = SS{1...№2 * 1)
Двухсторонний спектр
Число точек к
N
Матрица данных * OS(1...M)
s s m
DS|1)
=
SS[1]
SS[2]
DS(2] = SS[2J’*2
SS[3]
DS[3J
=
SS[3)’2
-
...
SS[/V/2]
DS[/V/2)
=
SS[M2J’2
SS{M 2 + 1)
DS(W/2
+
1]
=
SS[M 2
+
1]
DS[M 2
+
2]
=
SS{Nl2]l2
DS[N/2
+
3]
=
SS[M 2 - 1p2
...
DS[/V]
=
SS[1p2
D.4 Использование данных калибровки гидрофона
Комбинация интервала вьйорки и числа отсчетов определяет частотный интервал спектра измеряемого
сигнала в соответствии с выражением
Приращение частоты = 1,0/(приращение времени х число точек).
Часто бывает, что это приращение частоты измеренных значений отличается от промежутков между часто
тами калибровки гидрофона. Для того чтобы данные калибровки были применимы для частот, на которых полу
чены результаты измерений, может потребоваться интерполировать значения соседних по частоте данных ка
либровки. Эффективным средством получения дополнительных данных калибровки гложет быть процедура ин
терполяции кубическими сплайнами или сплайнами Безье. Одно из преимуществ этих методов состоит в том. что
первоначальная компьютерная обработка интерполяционной функции необходима лишь один раз. Затем интер
поляционную функцию можно применить и для других промежутков частот. Таким образом может быть предвари
тельно рассчитана и сохранена для дальнейшего применения более детальная частотная характеристика чув
ствительности гидрофона.
Данные калибровки гидрофона необходимы и для экстраполяции его частотной характеристики в сторону
высоких частот. Подходящая частота выборки, например 5 10Ботсчетов в секунду, соответствует частоте Найкви ста.
равной 250 МГц. Именно до этой частоты требуются данные калибровки гидрофона для выполнения опера ции
обратной свертки. Экстраполяцию данных калибровки необходимо провести таким образом, чтобы устра нить
влияние высокочастотного шума на волновую форму сигнала, полученную методом обратной свертки. Такой шум
может возрастать из-за низкочастотной чувствительности гидрофона и с проявлением так называемого
феномена Гиббса. Приемлемое подавление этих шумов может быть достигнуто низкочастотной фильтрацией
спектра импульсов давления перед его преобразованием к временному представлению, а затем проверено
методом сравнения вклада высокочастотного шума в волновую форму после применения операции обратной
свертки и без ее применения (см. рисунок D.2).
D.5 Влияние процедуры обработки результатов гидрофонных измерений методом обратной свертки на
продолжительность измерений
Определение многих акустических параметров связано с трудоемкими процессами сканирования гидро
фоном всего акустического поля. Данные, изображенные на рисунке D.2, получены при существенном увеличе нии
продолжительности измерений. Тем не менее, при правильном применении процедуры предлагаемой об работки
может быть уменьшено добавочное время на ее проведение.
37