Метод мгновенной частоты для анализа квазимонохроматических и шумовых СВЧ-сигналов (2020)
Для частотно-временного анализа нестационарных сигналов традиционно применяются различные варианты быстрого преобразования Фурье, а также более сложный в реализации вейвлет-анализ. В настоящей работе рассматривается упрощённый подход для быстрой обработки и анализа сигналов, основанный на измерении временных интервалов между локальными экстремумами (максимумами) осциллограммы. Обратная величина этого интервала называется мгновенной частотой. Этот метод позволяет исследовать сложные по частотно-временной структуре СВЧ-импульсы, даёт представление об изменении спектрального состава излучения в течение импульса, прост в реализации. Применение «метода мгновенной частоты» рассматривается на примере квазимонохроматических сигналов, сигналов с перескоком частот, сигналов с дрейфом частоты и шумовых сигналов, генерируемых мощными релятивистскими плазменными источниками СВЧ-излучения в интервале частот 0–4 ГГц. Метод позволяет эффективно сравнивать однотипные сигналы, а также строить трёхмерное изображение мгновенной частоты в координатах частота-время.
For the time-frequency analysis of unsteady signals, various versions of the fast Fourier transform are traditionally used, as well as the more complicated wavelet analysis. In this pa-per, we consider a simplified approach for fast processing and analysis of signals based on measuring time intervals between local extrema (maximums) of the waveform. The recipro-cal of this interval is called the instantaneous frequency. This method makes it possible to study microwave pulses that are complex in the time-frequency structure, give an idea of the change in the spectral composition of the radiation during the pulse, and it is simple to im-plement. The application of the “instantaneous frequency method” is considered using qua-simonochromatic signals, frequency hopping signals, frequency drift signals and noise sig-nals generated by powerful relativistic microwave plasma sources in the frequency range 0–4 GHz. The method allows you to effectively compare the same type of signals, as well as build a three-dimensional image of the instantaneous frequency in frequency-time coordinates.