Cyclostationarity: Theory and Methods

در دهه گذشته تحقیقات در تجزیه و تحلیل سیگنال تحت سلطه مدل هایی بود که غیر ایستایی را به عنوان یک ویژگی مهم در بر می گرفت. این کتاب نتایج کارگاهی را ارائه می‌کند که در فوریه 2013 در Grodek-لهستان برگزار شد که به بررسی سیگنال‌های سیکلوستایی اختصاص داشت. هدف اصلی آن برجسته کردن تعاملات قوی بین تئوری و کاربردهای سیگنال‌های سیکلوستاتاری با استفاده از ابزارهای آماری مدرن است.

یک کاربرد مهم سیگنال‌های سیکلوستایی، تجزیه و تحلیل سیگنال‌های مکانیکی تولید شده توسط یک مکانیسم ارتعاشی است. مدل‌های چرخه‌ای برای انجام عملیات پایه روی سیگنال‌ها در هر دو حوزه زمان و فرکانس بسیار مهم هستند. یکی از مشکلات اساسی در تشخیص ماشین های دوار، شناسایی فرکانس های تعدیل کننده قابل توجهی است که به ماهیت سیکلوستایی سیگنال ها کمک می کند. این کتاب نشان می‌دهد که ابزارهای مدرنی برای تحلیل سیگنال‌های چرخه‌ای بدون فرض گاوسیانیته در دسترس هستند. این روش‌ها بر اساس ایده‌های مدل‌های بوت استرپ، نمونه‌برداری فرعی و کسر زمان (FOT) هستند. کتاب در دو بخش تنظیم شده است. بخش اول به تئوری محض در مورد cyclostationarity اختصاص خواهد داشت. کاربردها در بخش دوم شامل چندین سیستم مکانیکی مانند بلبرینگ، چرخ دنده، با یا بدون آسیب ارائه شده است.

In the last decade the research in signal analysis was dominated by models that encompass nonstationarity as an important feature. This book presents the results of a workshop held in Grodek—Poland in February 2013 which was dedicated to the investigation of cyclostationary signals. Its main objective is to highlight the strong interactions between theory and applications of cyclostationary signals with the use of modern statistical tools.

An important application of cyclostationary signals is the analysis of mechanical signals generated by a vibrating mechanism. Cyclostationary models are very important to perform basic operations on signals in both time and frequency domains. One of the fundamental problems in diagnosis of rotating machine is the identification of significant modulating frequencies that contribute to the cyclostationary nature of the signals. The book shows that there are modern tools available for analyzing cyclostationary signals without the assumption of gaussianity. Those methods are based on the ideas of bootstrap, subsampling and Fraction-of-time (FOT) models. The book is organised in two parts. The first part will be dedicated to pure theory on cyclostationarity. Applications are presented in the second part including several mechanical systems such as bearings, gears, with or without damages.