Signal+Ultima. Обработка сигналов

Возможности обработки сигналов с помощью программного обеспечения Signal+Ultima

Программное обеспечение Signal+3G имеет развитый функционал работы с потоками данных и файлами, которые содержат временные реализации сигналов, оцифрованных приборами серий ОКТАВА, ЭКОФИЗИКА и др.

Программное обеспечение Signal+3G (ранее это ПО называлось Signal+RTA) позволяет обрабатывать временные реализации измеряемых сигналов. Источником сигнала может быть вибропреобразователь, микрофон, измерительная антенна, другие первичные преобразователи или генераторы. Обрабатываемая реализация  может загружаться в программу Signal+3G из файла памяти прибора либо передаваться непосредственно из микропроцессора прибора в компьютер в режиме реального времени (способ подключения прибора к компьютеру в этом случае может варьироваться в зависимости от типа средств измерений и типа телеметрии). 

Signal+. Предобработка входного сигнала в Signal+3G

ПО Signal+3G позволяет осуществлять предварительную обработку исходного сигнала, загружаемого в компьютер по каналу телеметрии или из файла памяти. Доступны следующие виды обработки :

  • применение фильтра высоких частот (ФВЧ),  т.е. исключение низкочастотной составляющей сигнала. Частота среза фильтра задаётся пользователем; доступны фильтры 1,2 и 4 порядка;
  • применение одного из следующих преобразований в временной области: дифференцирование / интегрирование / двойное интегрирование (доступны только для децимации 2);
  • децимация, т.е. прореживание сигнала. Децимация может проводиться дважды - до применения ФВЧ и преобразований во временной области (см. предыдущий пункт) и после. На каждом из этапов доступна децимация с порядками 2,3,4.

Возможности блока предварительной обработки могут быть использованы, например, для:

  • подготовки записи временной реализации звукового давления к обработке модулем RT60;
  • отсечения низкочастотной части спектра, не связанной с измеряемыми физическими процессами;
  • расчёта временных реализаций виброскорости и виброперемещения посредством интегрирования измеренного сигнала виброускорения;  расчёта временных реализаций виброускорения посредством дифференцирования сигнала виброскорости.

Просмотр временных реализаций

Программное обеспечение Signal+3G позволяет просматривать временные реализации следующими способами:

  • просмотр временной реализации получаемого по телеметрии сигнала в режиме реального времени по запросу пользователя (закладка "Временная форма" в режиме работы с сигнальной телеметрией);
  • просмотр временных реализаций, прошедших предварительную обработку; временные реализации индицируются по запросу пользователя (закладка "Временная форма" в режиме работы с сигнальной телеметрией, настройка предварительной обработки сигнала в окне "Обработка исходного сигнала");
  • просмотр записанных необработанных и обработанных временных реализаций (закладки "Исходный сигнал" и "Обработанный сигнал").

При работе в закладках "Временная форма", "Исходный сигнал", "Обработанный сигнал" доступны следующие возможности:

  • анализ отображаемой в текущем окне временной реализации - автоматический расчёт пиковых величин, средних и среднеквадратичных значений;
  • сохранение отображаемой в текущем окне временной реализации в текстовом и графическом форматах;
  • выделение зоны обработки и просмотр и анализ БПФ-спектров.

Signal+. Работа с БПФ-спектрами

Программное обеспечение Signal+3G позволяет работать с БПФ спектрами сигналов следующими способами:

  • просмотр бегущих БПФ спектров получаемого по телеметрии сигнала (закладка "Бегущий БПФ");
  • просмотр БПФ-спектров полученного по телеметрии сигнала (по запросу пользователя);
  • просмотр БПФ-спектров записанного сигнала.

 

При работе с бегущими БПФ спектрами доступны следующие инструменты:

  • отображение маркеров трех наивысших пиков в выделенной зоне или всей видимой части спектра;
  • регулировка верхнего и нижнего пределов вертикальной шкалы графика спектра;
  • задание длины захватываемой выборки сигнала в секундах и количестве точек временного окна;
  • накопление и усреднение спектров; доступны как линейное усреднение, так и экспоненциальное с настраиваемыми временами нарастания и спада;
  • регулировка величины перекрытия окон БПФ;
  • энергетическое суммирование по выделенной зоне спектра.

Signal+. Спектрограмма

Для представления получаемого по телеметрии сигнала в трёхмерном виде в ПО Signal+3G предусмотрен режим "Спектрограмма". В режиме "Спектрограмма" одновременно выводятся на экран:

  • график изменения во времени уровня сигнала в задаваемом частотном диапазоне;
  • поле сонограммы - трёхмерный график, по осям которого отложены время и частота, а уровень спектральной составляющей обозначен цветом;
  • БПФ спектр в текущий момент времени или в один из моментов записанной предыстории.

Особенности и возможности отображения уровня сигнала в задаваемом частотном диапазоне:

  • отображение уровня сигнала по одному или нескольким каналам одновременно;
  • отображение энергетической суммы уровней по нескольким каналам;
  • возможность линейного усреднения сигнала;
  • настраиваемая шкала - линейная или логарифмическая (индикация в дБ).

Особенности и возможности отображения спектрограммы (сонограммы):

  • настраиваемая длина временного окна;
  • возможность позиционирования временного окна в интервале записанной предыстории;
  • возможность настройки отображаемого диапазона частот и шкалы частот (линейная/логарифмическая);
  • возможность привязки индикации к календарному времени.

Особенности и возможности отображения БПФ спектров:

  • задание длины захватываемой выборки сигнала в секундах и количестве точек временного окна;
  • регулировка величины перекрытия окон БПФ.

Signal+3G. Оценка времени реверберации RT60

Для оценки стандартного времени реверберации в ПО Signal+3G предусмотрен режим RT60.

Режим позволяет обрабатывать файлы акустических сигналов, записанных в форматах .edt или .sdt. Режим RT60 предназначен для работы с файлами сигналов с частотой дискретизации 24 кГц. Для работы с сигналами с большей частотой дискретизации необходимо провести предварительную обработку исходного сигнала.

Режим позволяет работать как с табличным представлением рассчитанных разными методами времён реверберации, так и графическим представлением кривых спада в октавных или третьоктавных полосах.

Особенности и возможности режима RT60:

  • построение кривой спада как методом прерываемого шума, так и методом интегрирования импульсной переходной характеристики;
  • возможность задания границ интервала оценки спада; эта функция позволяет пользователю видеть на экране одновременно параметры T20, T30, EDT и (или) время реверберации, полученное путём экстраполяции по заданному пользователем интервалу. Пользователь может задавать интервал оценки как задавая численные границы интервала оценки, так и выделяя интервал оценки курсором на графике кривой спада;
  • программа имеет встроенные критерии надёжности рассчитанных значений согласно ГОСТ Р ИСО 3382.
Измерение времени реверберации