Publication: Сравнение методов детектирования близких спектральных линий: роль второй производной и шумовых искажений
Дата
2025
Авторы
Иванов, С. И.
Боритко, С. В.
Journal Title
Вестник НИЯУ «МИФИ»
Journal ISSN
Volume Title
Вестник НИЯУ «МИФИ»
Издатель
НИЯУ МИФИ
Аннотация
Целью данной работы является сравнительный анализ методов повышения спектрального разрешения при детектировании близкорасположенных спектральных линий, в условиях их частичного перекрытия. Основное внимание уделено методу второй производной, который позволяет усиливать контраст между компонентами за счёт акцентирования высокочастотных особенностей сигнала. В рамках численного моделирования в среде MATLAB исследованы два подхода: прямое детектирование суммарного сигнала и анализ его второй производной. Моделирование проводилось для двух идентичных гауссовых сигналов с варьируемым межпиковым расстоянием d, дополненным аддитивным шумом. Результаты показали, что метод второй производной снижает минимальное расстояние визуального разрешения с dпрям=2.1 до dмод=1.6, обеспечивая выигрыш в разрешающей способности на 31%. Однако шумовые флуктуации (SNR = 40 дБ) существенно искажают производные сигналы, маскируя провалы между пиками. Сглаживание данных методом скользящих средних частично подавляет шумы, но приводит к уширению пиков на 15%, демонстрируя компромисс между точностью и сохранением формы сигнала
Описание
Ключевые слова
Модуляционный подход , Шумовая устойчивость , Гауссовы сигналы , Численное моделирование , Метод второй производной , Спектральное разрешение
Цитирование
Иванов С.И., Боритко С.В. СРАВНЕНИЕ МЕТОДОВ ДЕТЕКТИРОВАНИЯ БЛИЗКИХ СПЕКТРАЛЬНЫХ ЛИНИЙ: РОЛЬ ВТОРОЙ ПРОИЗВОДНОЙ И ШУМОВЫХ ИСКАЖЕНИЙ. Вестник НИЯУ МИФИ. 2025;14(3):192-202. https://doi.org/10.26583/vestnik.2025.3.2. EDN: CRILGD