Алгоритмы адаптивных компенсаторов помех и примеры их применения для обработки геомагнитных данных
Категория: 14-1
УДК 550.380, 550.385
А.Н. Зайцев, В.И. Одинцов
Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН,
г. Троицк, Московской обл., Россия
Рассмотрен так называемый метод адаптивной компенсации помех – один из эффективных методов анализа геомагнитных данных с целью выделения заданных типов вариаций. Проанализированы свойства вычислительного алгоритма метода наименьших квадратов Уидроу–Хоффа в приложении к построению адаптивных компенсаторов помех и режекторных фильтров. Приводятся примеры применения адаптивных компенсаторов помех для разных аспектов обработки геомагнитных данных, среди которых подавление нежелательных составляющих при исследовании локальных эффектов геомагнитного поля, выделение гармонических составляющих из широкополосных сигналов, подавление отдельных периодических составляющих, исследование стационарности помехи и т.п.
Показано, что спектрально-временной анализ данных с использованием режекторных фильтров обладает высоким разрешением во временной области, которое не может быть достигнуто классическими методами спектрального анализа.
Ключевые слова: геомагнитное поле, адаптивный компенсатор помех, подавление помех, выделение заданных типов вариаций.
Литература
Адаптивные фильтры: Пер. с англ. / Под ред. К.Ф.Н. Коуена, П.М. Гранта. М.: Мир, 1988. 392 с.
Зайцев А.Н., Одинцов В.И. Наблюдение эффектов секторной структуры ММП в околоземном пространстве по геомагнитным данным // Актуальные проблемы физики солнечной и звездной активности: Сб. докладов конференции. Н. Новгород: НИРФИ, 2003. С.460–464.
Одинцов В.И., Конрадов А.А. Роль секторной структуры ММП в геомагнитных, физико-химических и биофизических процессах // Геофизические процессы и биосфера. 2005. Т. 4, № 1/2. С.5–17.
Одинцов В.И., Конрадов А.А., Кукса Ю.И. Применение MATLAB Web Server в геофизике для интерактивной адаптивной обработки данных, распределенных в сети Интернет // Труды Второй Всероссийской научной конференции “Проектирование инженерных и научных приложений в среде MATLAB”. М.: ИПУ РАН, 2004. С.1917–1930.
Одинцов В.И., Ротанова Н.М., Цветков Ю.П., Ан Ченчанг. Спектральный анализ аномального магнитного поля Земли для разновысотных съемок // Геомагнетизм и аэрономия. 2000. Т. 40, № 2. С.59–66.
Светов Б.С., Кукса Ю.И., Одинцов В.И. Алгоритм и результаты обработки данных магнитотеллурического мониторинга на Бишкекском прогностическом полигоне // Геофизические исследования. 2009. Т. 10, № 3. С.5–15.
Уидроу Б., Гловер Д., Маккул Д. мл., Кауниц Д., Уильямс С., Хирн Р., Зайдлер Д., Донг Е. мл., Гудлин Р. Адаптивные компенсаторы помех. Принцип построения и применения // ТИИЭР. 1975. Т. 63, № 12. С.69–98.
Уидроу Б., Гловер Д., Маккул Д. мл., Кауниц Д., Уильямс С., Хирн Р., Зайдлер Д., Донг Е. мл., Гудлин Р. Адаптивные компенсаторы помех. Принцип построения и применения // ТИИЭР. 1975. Т. 63, № 12. С.69–98.
Hattingh M. The use of data-adaptive filtering for noise removal on magnetotelluric data // Phys. Earth Planet. Inter. 1989. V. 53. P.239–254.
Сведения об авторах
ЗАЙЦЕВ Александр Николаевич – доктор физико-математических наук, заведующий сектором, Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. А.Н. Пушкова РАН. 142190, Москва, г. Троицк, Калужское ш., д. 4. Тел.: +7 (495) 851-02-93. E-mail: zaitsev@izmiran.ru
ОДИНЦОВ Владимир Иванович – кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. А.Н. Пушкова РАН. 142190, Москва, г. Троицк, Калужское ш., д. 4. Тел.: +7 (495) 851-60-44. E-mail: vodin@izmiran.ru