Estimation of the Space–Time Spectrum of Waves Based on Circular Measuring Gratings

I. V. Belokonov; Белоконов И. В.; V. M. Zhuravlev; Журавлев В. М.; V. M. Morozov; Морозов В. М.

doi:10.31857/S0023420622100144

Estimation of the Space–Time Spectrum of Waves Based on Circular Measuring Gratings

Authors: Belokonov I.V.¹, Zhuravlev V.M.¹^,2, Morozov V.M.¹
Affiliations:
1. Samara National Research University, 443086, Samara, Russia
2. Novosibirsk State University, 630090, Novosibirsk, Russia
Issue: Vol 61, No 2 (2023)
Pages: 103-115
Section: Articles
URL: https://kld-journal.fedlab.ru/0023-4206/article/view/672667
DOI: https://doi.org/10.31857/S0023420622100144
EDN: https://elibrary.ru/LSGQSF
ID: 672667

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

In this paper, a method for estimating the spectra of wave processes based on a special type of measuring lattices, which are a set of rotating and static sensors, called “circular,” is developed. A method for correcting spectra estimated on the basis of discrete digital series obtained from circular lattice sensors is described. Spectra estimates are based on the multidimensional maximum entropy method. The data of test calculations for several types of circular lattices are presented as applied to wave processes in the form of harmonics distorted by white noise. The effectiveness of the proposed method for correcting spectra is shown. The general principles of using circular lattices for estimating the spectra of wave processes with the help of sensors located on rotating satellites are outlined. The possibility of using this approach for estimating the spectra of wave processes using sensors installed on micro- and nanosatellites is discussed.

References

Леонович А.С., Мазур В.А., Козлов Д.А. МГД-волны в геомагнитном хвосте: обзор // Солнечно-земная физика. 2015. Т. 1. № 1. С. 4–22.
Пилипенко В.А. МГД-волны в космосе и на Земле: Исторический аспект // Вестн. ОНЗ РАН. 2021. Т. 13. № NZ2001. 15 с.
Гульельми А.В., Потапов А.С. Частотно-модулированные ультранизкочастотные волны в околоземном космическом пространстве // УФН. 2021. Т. 191. № 5. С. 475–491.
Кейпон Д. Пространсвенно-временной спектральный анализ с высоким разрешением // Тр. Ин-та инженеров по электронике и радиоэлектронике. 1969. Т. 51. С. 69–79.
Джонсон Д.Х. Применение методов спектрального анализа к задаче определения угловых координат источников излучений // Тр. Ин-та инженеров по электронике и радиоэлектронике. 1982. Т. 70. № 9. С. 126–139.
Маклеллан Дж.Х. Многомерный спектральный анализ // Тр. Ин-та инженеров по электронике и радиоэлектронике. 1982. Т. 70. № 9. С. 139–151.
Марпл-мл. С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения. М.: Мир, 1990.
Оппенгейм А., Шафер Р. Цифровая обработка сигналов. М.: Техносфера, 2006.
Айфичер Э.С., Джервис Б.У. Цифровая обработка сигналов: практический подход. М.: Изд. дом “Вильямс”. 2004.
Дворянинов Г.С., Журавлев В.М., Прусов А.В. Метод максимальной энтропии в многомерном спектральном анализе временных рядов // Морской гидрофиз. журн. 1987. № 3. С. 41–48.
Dvoryaninov G.S., Zhuravlev V.M., Prusov A.V. Sinoptic waves in the Tropical Atlantic atmosphere and their relationship with the dynamics of intra-tropical convergence zone // Soviet J. Physical Oceanography. 1989. V. 1. № 2. P. 77–86.
Журавлев В.М., Журавлев А.В., Егоров Г.А. Оценивание пространственно-временных спектров волновых процессов на основе последовательности изображений с помощью многомерного метода максимальной энтропии // Изв. вузов. Поволжский регион. 2008. № 3. С. 71–81.
Журавлев В.М., Фундаев С.В. Вычисление спектральной плотности сигнала с помощью антенной решетки переменной конфигурации // Изв. вузов. Поволжский регион. 2009. № 3. С. 101–112.
Vinogradov S.V., Zhuravlev V.M., Fundaev S.V. Estimation of the Spectral Composition of the Signal by the Antenna Composed of Multiple Satellites // Procedia Engineering. 2015. V. 104. P. 15–22. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.04.091