Vychislitelny_praktikum
.pdf5. Построить модели корреляционной функции; λ = 1, μ = 5, m = 5/10, χ1, χ2, χopt.
|
m |
|
ρ(τ ,m,χ) := |
∑ (b5(k ,χ ,ω) P7(k ,τ ,χ)) |
|
k = 0 |
|
|
Δτ := 0.081649 |
Nx := 37 |
|
τ := 0,0 + Δτ |
.. (Nx − 1) Δτ |
ρt(τ ) := e− λ τ cos (ω τ )
m_1 := 5
j := 0.. Nx − 1
|
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⌠ |
∞ |
− λ τ |
|
|
β5Mχ1m_1k |
:= 2 χ1c(m_1) (k + 1) |
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P7(k ,τ ,χ1c(m_1)) e |
cos (ω τ ) dτ |
||
|
||||||
|
|
|||||
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⌡0 |
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|
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k |
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m |
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s |
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|
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2 (−1) |
(k + |
|
∑ |
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||||||||
|
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1) 1 − |
(−1) |
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β5Mχ1m_1s |
||||||||||||
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b5Mχ1m_1k := β5Mχ1m_1k + |
|
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s = 0 |
|
|
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|
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|
|
||
|
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|
|
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|
(m + 1) (m + 2) |
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|||||
m_1 |
(b5Mχ1m_1k P7(k ,τ ,χ1c(m_1))) |
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||||||||
ρ5χ1(τ ) := ∑ |
|
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|||||||||
k = 0 |
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⌠∞ |
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− λ τ |
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|||||||
β5Mχ2m_1k := 2 χ2c(m_1) (k + 1) |
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|
P7(k ,τ ,χ2c(m_1)) e |
cos (ω τ ) dτ |
|||||||||||||
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||||||||||||
⌡0 |
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|||||||||||||
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||||
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k |
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|
m |
|
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s |
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2 (−1) |
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|
− ∑ |
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|||||||
|
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(k + 1) 1 |
(−1) |
|
β5Mχ2m_1s |
|||||||||||
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|
s = 0 |
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|
|
|
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b5Mχ2m_1k := β5Mχ2m_1k + |
|
|
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|
|
|
|
||||
|
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|
|
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|
(m + 1) (m + 2) |
|
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243
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m_1 |
|
(b5Mχ2m_1k P7(k ,τ ,χ2c(m_1))) |
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||||||||||||||
ρ5χ2(τ ) := |
|
∑ |
|
|
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|||||||||||||||||
|
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|
k = 0 |
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||
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⌠∞ |
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|
β5Mχm_1k |
:= 2 χminMm_1−2 (k + 1) |
P7(k ,τ ,χminMm_1−2) e− λ τ cos (ω τ ) dτ |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
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|
⌡0 |
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|
k |
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|
m |
|
s |
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
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|
2 (−1) |
(k |
|
− ∑ |
|
|||||
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|
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+ 1) 1 |
(−1) |
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β5Mχm_1s |
||||
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|
|
b5Mχm_1k := β5Mχm_1k + |
|
|
|
|
|
|
s = 0 |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
(m + 1) (m + 2) |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
m_1 |
|
(b5Mχm_1k P7(k ,τ ,χminMm_1−2)) |
|
|
|
||||||||||||||
ρ5χ(τ ) := ∑ |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
k = 0 |
|
|
|
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|
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|||
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1 |
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ρ5χ1 (τ) |
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ρ5χ2 (τ) 0.5 |
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|||
ρ5χ (τ) |
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0 |
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|
0 |
|
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1 |
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|
2 |
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ρt(τ) |
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|
|||
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|
|
|
|
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− 0.5 |
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|
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|
|
|
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|||
− 1 |
|
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|||
|
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τ |
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δ3V8i := δ1(i 0.1 + 0.01,10,5) |
|
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|||||||||||||
δ3M 8 := δ3V8 |
|
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|
|||||
( |
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|
8 ) |
= 0.143 |
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||||||
min δ3M |
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|
|
||||||||
( |
|
|
( |
δ3M |
8 ) |
,δ3M |
8 ) |
0.1 + 0.01 = ( 1.11) |
|
|
|
|
|||||||||||
match |
min |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
χminM |
|
|
:= match |
( |
|
( |
|
8 ) |
,δ3M |
8 ) |
0 0.1 + 0.01 |
|
|
|
|||||||||
8 |
|
|
min δ3M |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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244
m_2 := 10
|
|
⌠ |
∞ |
− λ τ |
|
|
β5Mχ1m_2k |
:= 2 χ1c(m_2) (k + 1) |
|
P7(k ,τ ,χ1c(m_2)) e |
cos (ω τ ) dτ |
||
|
||||||
|
|
|||||
|
|
⌡0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
s |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
2 (−1) |
|
|
|
|
|
∑ |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
(k + 1) 1 − |
(−1) |
|
|
β5Mχ1m_2s |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
b5Mχ1m_2k := β5Mχ1m_2k + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(m + 1) (m + 2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
m_2 |
(b5Mχ1m_2k P7(k ,τ ,χ1c(m_2))) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
ρ10χ1(τ ) := |
∑ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
k = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
⌠∞ |
|
|
|
|
|
|
− λ τ |
|
|
|
|
||||||||||
β5Mχ2m_2k := 2 χ2c(m_2) (k + 1) |
|
|
|
|
P7(k ,τ ,χ2c(m_2)) e |
cos (ω τ ) dτ |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
⌡0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 (−1) |
(k |
|
− ∑ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
+ 1) 1 |
(−1) |
|
β5Mχ2m_2s |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
b5Mχ2m_2k := β5Mχ2m_2k + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
(m + 1) (m + 2) |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
m_2 |
(b5Mχ2m_2k P7(k ,τ ,χ2c(m_2))) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
ρ10χ2(τ ) := |
∑ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
k = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
⌠∞ |
P7(k ,τ ,χminMm_2−2) e− λ τ cos (ω τ ) dτ |
||||||||||||||||
β5Mχm_2k |
:= 2 χminMm_2−2 (k + 1) |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
⌡0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
s |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
2 (−1) |
(k |
+ |
|
∑ |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
1) 1 − |
(−1) |
|
|
β5Mχm_2s |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
b5Mχm_2k := β5Mχm_2k + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
(m + 1) (m + 2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m_2
ρ10χ(τ ) := ∑ (b5Mχm_2k P7(k ,τ ,χminMm_2−2)) k = 0
245
1 |
|
|
|
ρ10χ1 (τ) |
|
|
|
ρ10χ2 (τ) 0.5 |
|
|
|
ρ10χ (τ) |
|
|
0 |
|
0 |
1 |
|
ρt(τ) |
2 |
||
|
|
|
|
− 0.5 |
|
|
|
− 1 |
|
|
|
|
|
|
τ |
246
3. Найти модель спектральной плотности мощности по параметрам нормированной |
|||||||||||||||||||||
корреляционной функции bk. Проверить условие нормировки. |
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
m |
|
|
s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 (−1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
(k + 1) 1 − ∑ |
(−1) |
|
βM s |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b5(k ,γ ) := βM k + |
|
|
|
|
|
s = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
(m + 1) (m + 2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Snx(ω) := |
|
1 |
|
m |
b5(k ,γ ) |
cos (φ |
(ω,k)) cos φ(ω,k) + |
0 |
if k |
0 |
|
|
|||||||||
|
|
∑ |
k + 1 |
|
|
|
|||||||||||||||
|
γ π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
k = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k −1 |
|
otherwise |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
∑ |
φ (ω,s) |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s = 0 |
|
|
|
||||
|
λ |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
+ 2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
St(ω) := 2π |
|
|
2 |
+ (ω − ω0) |
2 |
+ (ω + ω0) |
2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
λ |
|
|
λ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
ω := 0,0 + 0.1.. 10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
0.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sx(ω) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Snx(ω) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
St(ω) 0.08 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.04 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
4 |
|
6 |
|
|
|
|
8 |
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ω |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Проверка условия нормировки модели нормированной корреляционной |
|
||||||||||||||||||||
функции при ограничении на модель. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m
∑ b5(k ,γ ) (−1)k = 1 k = 0
249
4. Для той же модели спектральной плотности мощности найти корректирующие |
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коэффициенты ζk. Построить ортогональную модель спектральной плотности |
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мощности. Проверить условие нормировки. |
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|||||
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⌠ |
∞ |
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β5s (k ,γ ) := 2γ (k + 1) |
P7(k ,ω,γ ) St(ω) dω |
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||||
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⌡0 |
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βsM k := β5s (k ,γ ) |
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|
m |
βsM |
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|
γ2 − ∑ s + 1s |
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|||
c5(k ,γ ) := βsM k |
+ |
s = 0 |
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||
|
m |
|
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|
|
|
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|
∑ s +1 |
1 |
|
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|
||
|
s = 0 |
|
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|
|
|
m |
|
|
|
|
|
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Sa(ω) := ∑ (c5(k ,γ ) P7(k ,ω,γ )) |
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||||
k = 0 |
|
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|
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|
0.2 |
|
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|
0.16 |
|
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|
|
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|
Sa(ω) |
|
|
|
|
|
|
|
0.12 |
|
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|
Snx(ω) |
|
|
|
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|
St(ω) 0.08 |
|
|
|
|
|
|
|
0.04 |
|
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|
|
|
|
|
0 |
2 |
|
|
4 |
6 |
8 |
10 |
|
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|
ω |
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|
Проверка условия нормировки модели спектральной плотности мощности. |
m |
c5(k ,γ ) |
|
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2 ∑ |
= 0.5 |
||
2γ (k + 1) |
|||
k = 0 |
|
|
250
|
1 |
m |
|
k |
|
|
|
s |
|
ω |
|
|
|
|
|
|
|
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|||||
Fx(ω) := |
π ∑ |
b5(k) ∑ |
combin(k ,s) combin(k + s + 1,s + 1) |
(−1) atan |
|
γ (s + 1) |
|||||
|
|
k = 0 |
s = 0 |
|
|
|
|
|
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|
Ft(ω) := |
1 |
(φ1 (ω) + φ2 (ω)) |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
2π |
|
|
|
|
|
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|
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|
ω := 0,0 + 0.1.. 15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
0.5 |
|
|
|
|
|
|
|
0.5 |
|
|
|
0.4 |
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fx(ω)0.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ft(ω) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
3 |
6 |
9 |
12 |
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ω |
|
|
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|
3. Найти приведенную погрешность определения спектральной функции ее |
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ортогональной моделью. Построить график. |
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γ пр(ω) := Fx(ω) − Ft(ω) |
|
|
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|
|
0.5 |
|
|
|
0.01 |
|
|
|
|
5×10− |
3 |
|
|
|
γ пр(ω) |
0 |
5 |
10 |
15 |
|
|
|
|
|
− 5×10− |
3 |
|
|
|
− 0.01 |
|
|
|
|
− 0.015 |
|
|
|
|
|
|
|
ω |
|
252