350 rub
Journal Achievements of Modern Radioelectronics №1 for 2010 г.
Article in number:
Signals and Processes Sampling under the Theorem of Kotelnikov Subject to the Maximum Values of their Derivatives on Time
Keywords:
signal
the theorem of Kotelnikov
maximum deviation criterion
maximum deviation trajectory
linear and step approximation
approximation error
speed
acceleration
sharpness
time sampling increment
Authors:
B. G. Majorov
Abstract:
Theorems of Kotelnikov and the maximum deviation criterion of Temnikov are considered in the article. They are intended for definition of the maximum permissible time interval sampling. Theorem of Kotelnikov' feature is a theoretical necessity of signal restoration by trigonometrical series of Kotelnikov. Practically it is connected with technical difficulties; therefore they apply restoration by linear approximation or step approximation in the information technology. Such unreasonable combination leads to unreasonable definition of interval range of time sampling. It also leads to opinion that the theorem of Kotelnikov is intended for application in radio engineering and the maximum deviation criterion are applied in information-measuring technology. It is necessary to solve the contradiction.
It is offered to use mathematical model of signal behavior between the beginning and the end of time interval of sampling. It-s termed a trajectory of the maximum deviation (ТMD) in the form of sinusoidal function half wave. Nine physical and mathematical Requirements to ТMD are put forward. They allow providing the maximum permissible value of time interval sampling. The expressions are received that connect TMD characteristics among themselves: the maximum spectrum frequency of sampling signal, an absolute error of approximation, the maximum: speed, acceleration, sharpness and other derivatives on time from the signal. These expressions are termed as signal characteristics coordination criterion.
Expressions (in a general view) for theorem of Kotelnikov specification are received. They are similar to expressions of the maximum deviation criterion (contain necessary quantity of the maximum values of signal derivatives on time).
The received scientific results allow using the theorem of Kotelnikov as equal to the maximum deviation criterion in the information technology for well-founded definition of time fixed-rate sampling interval at signal linear and step approximation on its measured values.
Pages: 56-63
References
- Майоров Б.Г. Влияние инерционности оптико-электронных систем на обнаружение целей на начальном участке слежения // Вопросы радиоэлектроники. Сер. ЭВТ. 2009. Вып. 4. С. 96-105.
- Майоров Б.Г. Способ обнаружения и сопровождения низколетящих целей. Патент на изобретение №2361235. БИ №19. 2009.
- Темников Ф.Е. Теория развертывающих систем. М.-Л.: Госэнергоиздат. 1963.
- Темников Ф.Е., Афонин В.А., Дмитриев В.И. Теоретические основы информационной техники. Изд-е 2-е. М.: Энергия. 1979.
- Котельников В.А. О пропускной способности «эфира» и проволоки в электросвязи // Материалы к I Всесоюзному съезду по вопросам технической реконструкции дела связи и развития слаботочной промышленности. М.: Ред. упр. связи РККА. 1933.
- Хлистунов В.Н. О применении теоремы Котельникова к дискретной измерительной технике // Измерительная техника. 1961. № 3.
- Хлистунов В.Н. Основы цифровой электро-измерительной техники и цифровые преобразователи. М.-Л.: Энергия. 1966.
- Микросхемы АЦП и ЦАП. М.: Издательский дом «Додека-ХХI». Сер. Интегральные микросхемы. 2005.
- Майоров Б.Г. Совместное исследование теоремы Котельникова и критерия наибольшего отклонения (основы теории наибольших отклонений) // Вопросы радиоэлектроники. Сер. ЭВТ. 2007. Вып. 1. С. 159-167.
- Майоров Б.Г.Исследование теоремы Котельникова и применение результатов для определения величины дискретизации по времени входных сигналов систем управления // Сб. научных трудов ИМВС РАН «Высокопроизводительные вычислительные системы и микропроцессоры». М. 2004. Вып. 7. С. 76-82.
- Майоров Б.Г.Обобщенный критерий наибольшего отклонения входных сигналов систем управления // Автоматика и телемеханика. 2005. № 10. С. 148-155.
- Майоров Б.Г. Определение максимально допустимых интервалов дискретизации входных сигналов систем управления по времени // Вопросы радиоэлектроники. Сер. ЭВТ. 2008. Вып. 5. С. 137-147.