ГОСТ IEC 62127-1—2015
Т аб лиц а D.2 — Метод преобразования одностороннего спектра (SS) в двухсторонний (DS)
Односторонний спектр.
Число точек =
N12
*• 1
Матрица данных = SS[1...W/2 * 1}
Двухсторонний спектр
Число точек =
N
Матрица данных = DS[1
...N\
SS[1]
DS[1] = SS[1]
SS[2]
DS[2] =SS[2J/2
SS(3J
DS[3]
=
SS[3y2
SS[№2]
DS[N/2]
=
SS[N/2y2
SS[/\f/2
+
1)
DS[M/2
+
1)
=
SS[Nt2
+
1]
DS[M2
+
2]
=
SS[M’2]/2
DS[W/2
+
3)
=
SS[N/2 - 1J/2
DS[N]
=
SS[1]/2
D.4 Использование данных калибровки гидрофона
Комбинация интервала выборки и числа отсчетов определяет частотный интервал спектра измеряемого сиг
нала в соответствии с выражением:
приращение частоты = 1.0/(приращение времени -число точек).
Часто бывает так. что это приращение частоты измеренных значений отличается от промежутков между
частотами калибровки гидрофона. Для того чтобы данные калибровки были применимы для частот, на которых
получены результаты измерений, может потребоваться интерполировать значения соседних по частоте данных
калибровки. 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 ин
терполяционную функцию можно применить и для других промежутков частот. Таким образом может быть пред
варительно рассчитана и сохранена для дальнейшего применения более детальная частотная характеристика
чувствительности гидрофона.
Данные калибровки гидрофона необходимы и для экстраполяции его частотной характеристики в сторону вы
соких частот. Подходящая частота выборки, например 5 106 отсчетов в секунду, соответствует частоте Найквиста, рав
ной 250 МГц. Именно до этой частоты требуются данные калибровки гидрофона для выполнения операции обратной
свертки. Экстраполяцию данных калибровки необходимо провести таким образом, чтобы устранить влияние
высокоча стотного шума на волновую форму сигнала, полученную методом обратной свертки. Такой шум гложет
возрастать из-за низкочастотной чувствительности гидрофона и с проявлением так называемого феномена Гиббса.
Приемлемое по давление этих шумов гложет бытьдостигнуто низкочастотной фильтрацией спектра импульсов
давления перед его пре образованием 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 гидрофо
ном всего акустического поля. Данные, изображенные на рисунке D.2. получены при существенном увеличении
продолжительности измерений. Тем не менее при правильном применении процедуры предлагаемой обработки
может быть уменьшено добавочное время на ее проведение.
Большинство систем автоматического сканирования гидрофоном акустического поля работают под управ
лением персонального компьютера (ПК). Несмотря на то что современные цифровые осциллографы имеют боль
шие возможности в первоначальной обработке результатов измерений, их окончательную обработкуосуществляют
на ПК. Снижение продолжительности этой процедуры заключается в своевременном поступлении результатов из
мерений на ПК за время перемещения гидрофона от одной кдругой точке измерений. Если эти данные поступили на
ПК, то обратная свертка (два преобразования Фурье и деление) может быть проведена быстро. Эффективная
реализация этого процесса обеспечивает пользователю обзор волновой формы сигнала в реальном времени и по
зволяет ему проводить своевременную установку гидрофона в точки с максимальными значениями измеряемых
параметров.
38