Оценка фундаментальной частоты вально-лопастного ряда с применением преобразования Гильберта и автокорреляции

Задача оценки фундаментальной частоты ряда гармоник встречается во многих областях науки и техники. Так, в задачах вибрационной диагностики требуется, например, оценить износ подшипников, что определяется по смещению основания ряда гармоник. При обработке аудиосигналов задача оценки основной частоты связана с автоматической настройкой инструментов. В задаче синтеза речи фундаментальная частота определяет высоту звука. При распознавании речи частота основного тона является важным информационным признаком. В радиотехнике эта задача решается в целях восстановления сигнала, фильтрации и декодирования. В биомедицинской инженерии при анализе ЭКГ, ЭЭГ, голоса, дыхания по основной частоте диагностируются патологии, например, аритмии. В задачах обнаружения и классификации морских судов важнейшим информационным критерием является основание вально-лопастного ряда. В данной работе предлагаются новые подходы для оценки фундаментальной частоты в условиях сильного шума. В целях снижения ошибок предлагается применять метод периодограмм, фильтрацию, автокорреляцию, преобразование Гильберта. Стоит также отметить, что качество оценки основной частоты ряда гармоник в условиях повышенного шума значительно возрастает при подборе оптимальных параметров: размера временно́го окна, параметров фильтрации, интервала спектра для автокорреляции, количества автокорреляций.