Investigación sobre el método de estimación del retardo temporal de la señal de descargas parciales con función ponderada mejorada
Autores: Liu, Weidong; Li, Mingjie; Wang, Tong; Jin, Mengzhe; Fang, Qingyuan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Investigación sobre el método de estimación del retardo temporal de la señal de descargas parciales con función ponderada mejorada
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Sistemas de posicionamiento
Diferencia de tiempo de llegada
TDOA
Señales de descarga parcial
Entornos electromagnéticos
Correlación cruzada generalizada ponderada conjunta
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 45
Citaciones: Sin citaciones
Los sistemas de posicionamiento basados en la Diferencia de Tiempo de Llegada (TDOA) a menudo tienen dificultades para estimar con precisión los retrasos temporales de las señales de descarga parcial en entornos electromagnéticos complejos. Para abordar esto, presentamos un algoritmo mejorado de estimación de retraso temporal de correlación cruzada generalizada ponderada conjunta (GCC). Las estimaciones tradicionales de retraso temporal de GCC, cuando dependen de funciones ponderadas convencionales, tienen un rendimiento significativamente inferior en situaciones caracterizadas por relaciones señal-ruido bajas (SNR). Nuestra propuesta de función ponderada conjunta mejorada combina las ventajas de las funciones de transformación de fase (PHAT) y de correlación (SCOT), resultando en una función compuesta. En comparación con el GCC ponderado convencional, el GCC ponderado conjunto mejorado muestra un pico más distintivo en las funciones de correlación cruzada y garantiza estimaciones de retraso más sólidas, especialmente en condiciones de baja SNR. Los resultados experimentales indican que el algoritmo GCC ponderado conjunto mejorado logra un margen de error por debajo de 1 ns en escenarios electromagnéticos al aire libre desafiantes, demostrando su aptitud para detectar y localizar señales de descarga parcial en aplicaciones de ingeniería prácticas.
Descripción
Los sistemas de posicionamiento basados en la Diferencia de Tiempo de Llegada (TDOA) a menudo tienen dificultades para estimar con precisión los retrasos temporales de las señales de descarga parcial en entornos electromagnéticos complejos. Para abordar esto, presentamos un algoritmo mejorado de estimación de retraso temporal de correlación cruzada generalizada ponderada conjunta (GCC). Las estimaciones tradicionales de retraso temporal de GCC, cuando dependen de funciones ponderadas convencionales, tienen un rendimiento significativamente inferior en situaciones caracterizadas por relaciones señal-ruido bajas (SNR). Nuestra propuesta de función ponderada conjunta mejorada combina las ventajas de las funciones de transformación de fase (PHAT) y de correlación (SCOT), resultando en una función compuesta. En comparación con el GCC ponderado convencional, el GCC ponderado conjunto mejorado muestra un pico más distintivo en las funciones de correlación cruzada y garantiza estimaciones de retraso más sólidas, especialmente en condiciones de baja SNR. Los resultados experimentales indican que el algoritmo GCC ponderado conjunto mejorado logra un margen de error por debajo de 1 ns en escenarios electromagnéticos al aire libre desafiantes, demostrando su aptitud para detectar y localizar señales de descarga parcial en aplicaciones de ingeniería prácticas.