طراحی و کاربرد عملی پالایههای رقمی در پردازش سیگنالهای هواشناسی
نویسندگان
1 استادیار، گروه فیزیک، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
doi
10.22059/jesphys.2022.329174.1007349چکیده
روشهای پالایش رقمی برای جداسازی اطلاعات مجزا از سیگنالهای پیچیده هواشناسی بسیار مؤثر هستند. هدف از مطالعه حاضر طراحی پالایههای مناسب برای اعمال بر روی سیگنالهای هواشناسی دما و بارش به منظور هموارسازی، جداسازی مؤلفههای بسامدی با اهمیت و حذف نوفههای بسامد بالای بیاهمیت است. طراحی این پالایهها، هم در حوزه زمان و هم در حوزه بسامد امکانپذیر است که در این تحقیق طراحی و اعمال پالایه در حوزه زمان انجام شده است. نتایج اهمیت انتخاب پالایه مناسب در تحلیل محتوای طیفی موجود در سیگنال هواشناسی را نشان میدهد. با پالایش سیگنال خام دما و بارش ماهانه طی دوره آماری 1979 تا 2021 در ایستگاههای تهران و تبریز به مؤلفههای فصلی، سالانه و بین سالی، ارتباط خطی بین این مؤلفهها بهطور مجزا توسط ضریب همبستگی پیرسون مورد بررسی قرار گرفته و شباهتها و تفاوتها با هم مقایسه شدهاند. همچنین پالایه همینگ نسبت به پالایه میانگین متحرک ساده، عملکرد بهتری را در تضعیف نوسانهای گیبس در بخشهای جانبی پاسخ بسامدی پالایه نشان میدهد. البته انتخاب تعداد وزن بیشتر در طراحی پالایه میتواند در بهبود عملکرد پالایه اثرگذار باشد. این مسئله در زمانی که تعداد مؤلفههای با اهمیت بیشتری در طیف بسامدیِ سیگنال هواشناسی وجود دارند، بایستی بیشتر مورد توجه قرار گیرد.
