<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Solnechno-Zemnaya Fizika</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Solnechno-Zemnaya Fizika</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Солнечно-земная физика</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="online">2712-9640</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">5339</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.12737/10445</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Результаты  исследований</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>Results of current research</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Результаты  исследований</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">Relatioship of peaks of correlation functions of amplitude and phase fluctuations with eigen frequencies in oscillation spectrum</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Связь пиков корреляционных функций флуктуаций амплитуды и фазы и собственных частот в спектре колебаний</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Поляков</surname>
       <given-names>Андрей Редженальдович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Polyakov</surname>
       <given-names>Andrey Redzhenaldovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>polar@iszf.irk.ru</email>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>кандидат физико-математических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>candidate of physical and mathematical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Институт солнечно-земной физики СО РАН</institution>
     <city>Иркутск</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Institute of Solar-Terrestrial Physics SB RAS</institution>
     <city>Irkutsk</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2015-09-24T00:00:00+03:00">
    <day>24</day>
    <month>09</month>
    <year>2015</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2015-09-24T00:00:00+03:00">
    <day>24</day>
    <month>09</month>
    <year>2015</year>
   </pub-date>
   <volume>1</volume>
   <issue>3</issue>
   <fpage>62</fpage>
   <lpage>71</lpage>
   <self-uri xlink:href="https://zh-szf.ru/en/nauka/article/5339/view">https://zh-szf.ru/en/nauka/article/5339/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Метод корреляционных функций флуктуаций амплитуды и фазы сигнала (КФАФ) используется для обработки колебаний в моделях одномерного и двумерного прямоугольного резонаторов. Для всех случаев получено универсальное соотношение, которое устанавливает связь между периодом повторения пиков на функциях КФАФ и разностью соседних собственных частот Δωi в спектре сигнала. Показано, что для двумерной стоячей волны эта разность может иметь только два значения, каждое из которых соответствует собственным частотам одномерных стоячих волн. Предлагаемый в данной работе метод позволяет обнаруживать все возможные одномерные стоячие волны, которые могут возникать в исследуемом объекте.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>Method of correlation functions of signal amplitude and phase fluctuations (CFAP) is used for processing oscillations in one-dimensional and two-dimensional rectangular cavity resonator models. For all cases, a universal relation, which gives a relationship between the repetition period of peaks on CFAP functions and the difference of adjacent eigenfrequencies in the signal spectrum was obtained. It is shown that for two-dimensional standing wave, this difference can have only two values, each of which corresponds to eigenfrequencies of one-dimensional standing waves. The proposed method allows us to detect all possible one-dimensional standing waves which can occur in the object under study.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>корреляционные функции</kwd>
    <kwd>флуктуации амплитуды и фазы</kwd>
    <kwd>собственные частоты</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>correlation functions</kwd>
    <kwd>amplitude and phase fluctuations</kwd>
    <kwd>eigen frequencies</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p>1. ВВЕДЕНИЕДанная работа является одним из этапов создания нового метода обработки временных записей колебательных процессов, начало которой положено в ранних работах [Гульельми и др., 1983; Поляков, Потапов, 2001]. В качестве приложения этот метод уже был успешно использован при исследовании структуры стоячих сейсмических волн в оболочках Земли [Поляков, 2010] и для определения частоты первой гармоники различных одномерных стоячих МГД-волн в плазмосфере и на ее границе [Поляков, 2013; Polyakov, 2014].Рассмотрим участок почти монохроматических колебаний, которые содержат малые случайные изменения амплитуды и фазы. В этом случае на записи каждое отдельное колебание по своей форме, амплитуде и периоду немного отличается от всех остальных. Согласно работе [Gudzenko, 1961], подобные колебания можно считать периодически нестационарным случайным процессом, для которого справедливо обобщение эргодической теоремы. Это означает, что по всем отдельным колебаниям, которые входят в состав участка записи, мы можем определить одно среднее колебание, которое периодически повторяется от начала до конца участка. Кроме того, при определении авто- и кросскорреляционных функций случайных отклонений амплитуды и фазы от этого среднего колебания мы можем также использовать процедуру усреднения по ансамблю отдельных колебаний. Именно эта процедура представляет собой главную особенность предлагаемого метода обработки.В работе [Гудзенко, Чертопруд, 1964] такой подход использовался при исследовании автоколебательной модели для циклов солнечной активности, а в работе [Озерный, Чертопруд, 1966] - при изучении квазизвездных объектов.Эти авторы для определения динамических характеристик процессов использовали зависимости корреляционных функций от текущей фазы среднего колебания. В данной работе, а также в работах [Поляков, 2010; Поляков, 2013; Polyakov, 2014] основное внимание уделяется анализу зависимости этих функций от сдвига фазы.Другой важной особенностью метода обработки является использование предложенного в работе [Гудзенко, 1962] алгоритма практического определения среднего колебания. Он был положен в основу компьютерной программы, созданной при выполнении исследований [Поляков, 2010; Поляков, 2013; Polyakov, 2014].Первый этап обработки состоит из узкополосной фильтрации. Для исходного сигнала получаем комплексную функцию быстрого преобразования Фурье (БПФ), действительная и мнимая части которой умножаются на спектральную функцию фильтра F(f). После обратного преобразования действительная часть является отфильтрованным сигналом. Зависимость используемой в данном случае функции фильтра от частоты показана на рис. 1. Узкий прямоугольник на частоте f0 позволяет из любого широкополосного сигнала выделять квазимонохроматические колебания. В то же время наличие частотной полосы Δf при a=1 оставляет вклад остальной части спектра, который создает в этих колебаниях малые флуктуации амплитуды и фазы. Сигнал после такой фильтрации становится пригодным для определения среднего колебания.На следующем этапе определяется среднее колебание, а также амплитудные α и фазовые γ отклонения сигнала после фильтрации от этого среднего.На последнем этапе определяются корреляционные функции полученных флуктуаций.</p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Аки К., Ричардс П. Количественная сейсмология. Т. 1, Т. 2. М.: Мир, 1983. 880 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Aki K., Richards P.G. Quantitative Seismology. Vol. I and II. W.H. Freeman, San Francisco, 1980. 880 p.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Гудзенко Л.И. Обобщение эргодической теоремы на нестационарные случайные процессы // Изв. вузов. Радиофизика. 1961. Т. 4, № 2. С. 267-274.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Gudzenko L.I. The generalization of an ergodic system to nonstationary random processes. Izv. Vyzov. Radiofizika [Radiophys. Quant. Electr.]. 1961, vol. 4, no. 2, pp. 267-274 (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Гудзенко Л.И. Статистический метод определения характеристик нерегулируемой автоколебательной системы // Изв. вузов. Радиофизика. 1962. Т. 5, № 3. С. 572-586.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Gudzenko L.I. A statistical method for determining the characteristics of a noncontrolled self-oscillatory system. Izv. vyzov. Radiofizika [Radiophys. Quant. Electr.]. 1962, vol. 5, no. 32, pp. 572-586 (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Гудзенко Л.И., Чертопруд В.Е. Некоторые динамические свойства циклической активности Солнца // Астрономический журнал. 1964. Т. 41, № 4. С. 697-706.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Gudzenko L.I., Chertoprud V.E. Some dynamic properties of cyclic activity of the Sun. Astronomicheskii Zhurnal [Astronomical J.] 1964, vol. 41, no. 4, pp. 697-706 (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Гульельми А.В., Клайн Б.И., Поляков А.Р. Динамические параметры автоколебательной модели геомагнитных пульсаций // Геомагнетизм и аэрономия. 1983. Т. 23, № 4. С. 630-636.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Guglielmi A.V., Klain B.I., Polyakov A.R. Dynamic parameters of the self-oscillation model of geomagnetic pulsations. Geomagn. Aeron. 1983, vol. 23, no. 4, pp. 630-636 (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Озерный Л.М., Чертопруд В.Е. Статистические свойства оптической переменности квазизвездного радиоисточника 3С 273 // Астрономический журнал. 1966. Т. 43, № 1. С. 20-33.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Leonovich A.S., Mazur V.A. On the spectrum of magnetosonic eigenoscillations of an axisymmetric magnetosphere. J. Geophys. Res. 2001, vol. 106, pp. 3919-3928.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Поляков А.Р. Новый метод обработки записей сейсмических колебаний, основанный на анализе корреляционных функций флуктуаций амплитуды и фазы // Солнечно-земная физика. 2010. Вып.15. С. 44-51.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Ozerny L.M., Chertoprud V.E. Statistical properties of the optical variability of the quasistellar radio source 3C 273. Astronomicheskii Zhurnal [Astronomical J.] 1966, vol. 43, no. 1, pp. 20-33 (in Russian). Soviet Astronomy. 1966, vol. 10, no. 1, pp.15-25 (in English).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Поляков А.Р. Структура одномерных стоячих МГД-волн в дневной плазмосфере и на ее границе // Солнечно-земная физика. 2013. Вып. 23. С. 91-99.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Polyakov A.R. New method of processing records of seismic oscillations based on analysis of correlation functions of amplitude and phase fluctuations. Solnechno-Zemnaya Fizika [Solar-Terrestrial Physics] . 2010, vol. 15, pp. 44-51 (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Поляков А.Р., Потапов А.С. Экспериментальные исследования моделей регулярных колебательных процессов в магнитосфере // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. 2001. Вып. 112. С. 195-226.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Polyakov A.R. Structure of one-dimensional standing MHD waves in the dayside plasmasphere and at its boundary. Solnechno-Zemnaya Fizika [Solar-Terrestrial Physics] . 2013, vol. 23, pp. 91-99 (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Leonovich A.S., Mazur V.A. On the spectrum of magnetosonic eigenoscillations of an axisymmetric magnetosphere // J. Geophys. Res. 2001. V. 106 P. 3919-3928.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Polyakov A.R., Potapov A.S. Experimental studies of models of regular oscillatory processes in the magnetosphere // Issledovaniya po Geomagnetizmu, Aeronomii i Fizike Solntsa. [Research on Geomagnetism, Aeronomy and Solar Physics] . 2001, vol. 112, pp. 195-226 (in Rus-sian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B11">
    <label>11.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Polyakov A.R. The structure of one-dimensional standing MHD waves in, and at the boundary of the dayside plasmasphere // J. Atm. and Solar-Terr. Phys. 2014. V. 119, P. 193-202. DOI: 10.1016/j.jastp.2014.08.007.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Polyakov A.R., The structure of one-dimensional standing MHD waves in and at the boundary of the dayside plasmasphere. J. Atm. and Solar-Terr. Phys. 2014, vol. 119, pp. 193-202. DOI: 10.1016/j.jastp.2014.08.007.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
