izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"izmertech-598Research ArticleРАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯRADIO MEASUREMENTSМетодика частотно-временного анализа рядов измерений спектров излучения ночного мезосферного озона в миллиметровом диапазоне длин волнРозановС. Б.noemail@neicon.ruЗавгороднийА. С.alexeysz88@mail.ruИгнатьевА. Н.noemail@neicon.ruФизический институт им. П. Н. Лебедева РАНRussian Federation201607022023085559Copyright © Розанов С.Б., Завгородний А.С., Игнатьев А.Н., 20232023Розанов С.Б., Завгородний А.С., Игнатьев А.Н.Розанов С.Б., Завгородний А.С., Игнатьев А.Н.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.izmt.ru/jour/article/view/598

Для исследования наблюдаемых на миллиметровых волнах с поверхности Земли вариаций спектров излучения ночного мезосферного озона разработана методика частотно-временного анализа нерегулярных по времени выборок данных. Приведены основные расчётные соотношения, а также результаты численных экспериментов с монохроматическими и шумовыми сигналами, согласующиеся с теоретическими оценками.

The technique of time-frequency analysis of unevenly sampled data sets obtained from ground-based millimeter-wave (microwave) observations of night mesospheric ozone emission spectra was developed. Both the basic calculation formulas and results of numerical simulations with sinusoidal and noise signals are presented. Results of the simulations are in good agreement with the theoretical estimates.

озонмиллиметровые волнымезосфераспектрометрвыборкачастотный анализокно наблюденийчисленное моделированиеozonemillimeter wavesmesospherespectrometersamplefrequency analysisdata windownumerical simulationReferencesScientific Assessment of Ozone Depletion: 2014. World Meteorological Organization, Global Ozone Research and Monitoring Project, Report No.55, WMO, 2014.Scientific Assessment of Ozone Depletion: 2014. World Meteorological Organization, Global Ozone Research and Monitoring Project, Report No.55, WMO, 2014.Manney G. L., Santee M. L., Rex M., Livesey N. J, Pitts M. C., Veefkind P., Nash E. R., Wohltmann I., Lehmann R., Froidevaux L., Poole L. R., Schoeberl M. R., Haffner D. P., Davies J., Dorokhov V., Gernandt H., Johnson B., Kivi R., Kyrö E., Larsen N., Levelt P. F., Makshtas A., McElroy C.T., Nakajima H., Parrondo M. C., Tarasick D. W., von der Gathen P., Walker K. A., Zinoviev N. S. Unprecedented Arctic ozone loss in 2011 // Nature. 2011. V. 478. No. 7370. P. 469-475.Manney G. L., Santee M. L., Rex M., Livesey N. J, Pitts M. C., Veefkind P., Nash E. R., Wohltmann I., Lehmann R., Froidevaux L., Poole L. R., Schoeberl M. R., Haffner D. P., Davies J., Dorokhov V., Gernandt H., Johnson B., Kivi R., Kyrö E., Larsen N., Levelt P. F., Makshtas A., McElroy C.T., Nakajima H., Parrondo M. C., Tarasick D. W., von der Gathen P., Walker K. A., Zinoviev N. S. Unprecedented Arctic ozone loss in 2011 // Nature. 2011. V. 478. No. 7370. P. 469-475.Atmospheric remote sensing by microwave radiometry / Ed. M. A. Janssen. N.-Y.: J.Wiley & Sons, 1993.Atmospheric remote sensing by microwave radiometry / Ed. M. A. Janssen. N.-Y.: J.Wiley & Sons, 1993.Соломонов С. В., Гайкович К. П., Кропоткина Е. П., Розанов С. Б., Лукин А. Н., Игнатьев А. Н. Дистанционное зондирование атмосферного озона на миллиметровых волнах // Известия вузов. Радиофизика. 2011. Т. 54. № 2. С. 113-121.Соломонов С. В., Гайкович К. П., Кропоткина Е. П., Розанов С. Б., Лукин А. Н., Игнатьев А. Н. Дистанционное зондирование атмосферного озона на миллиметровых волнах // Известия вузов. Радиофизика. 2011. Т. 54. № 2. С. 113-121.Соломонов С. В., Кропоткина Е. П., Семенов А. И. Наблюдение мезосферного озона на миллиметровых волнах // Краткие сообщ. физ. ФИАН. 2001. № 10. С. 31-39.Соломонов С. В., Кропоткина Е. П., Семенов А. И. Наблюдение мезосферного озона на миллиметровых волнах // Краткие сообщ. физ. ФИАН. 2001. № 10. С. 31-39.Игнатьев А. Н. Радиометрия атмосферного озона и окиси хлора на миллиметровых волнах: Автореф. дисс. на соиск. уч. степ. канд. физ.-мат. наук. М.: МГУ, 2006.Игнатьев А. Н. Радиометрия атмосферного озона и окиси хлора на миллиметровых волнах: Автореф. дисс. на соиск. уч. степ. канд. физ.-мат. наук. М.: МГУ, 2006.Розанов С. Б., Завгородний А. С., Логвиненко С. В., Лукин А. Н., Штанюк А. М., Большаков О. С. Малошумящий приёмник для микроволновой озонометрии // Известия вузов. Радиофизика. 2011. Т. 54. № 8-9. С. 708-718.Розанов С. Б., Завгородний А. С., Логвиненко С. В., Лукин А. Н., Штанюк А. М., Большаков О. С. Малошумящий приёмник для микроволновой озонометрии // Известия вузов. Радиофизика. 2011. Т. 54. № 8-9. С. 708-718.Розанов С. Б., Соломонов С. В., Кропоткина Е. П. Завгородний А.С., Игнатьев А.Н., Лукин А.Н. Комплекс аппаратуры для наземного микроволнового зондирования озона и окиси хлора в атмосфере Земли // Радиолокация и радиосвязь: докл. VII Всерос. науч.-техн. конф., 25-27 ноября 2013 г., Москва. М.: Изд. ИРЭ РАН, 2013. С. 98-102.Розанов С. Б., Соломонов С. В., Кропоткина Е. П. Завгородний А.С., Игнатьев А.Н., Лукин А.Н. Комплекс аппаратуры для наземного микроволнового зондирования озона и окиси хлора в атмосфере Земли // Радиолокация и радиосвязь: докл. VII Всерос. науч.-техн. конф., 25-27 ноября 2013 г., Москва. М.: Изд. ИРЭ РАН, 2013. С. 98-102.Соломонов С. В., Игнатьев А. Н., Кропоткина Е. П., Логвиненко С. В., Лукин А. Н., Никифоров П. Л., Розанов С. Б. Спектральная аппаратура для мониторинга атмосферного озона на миллиметровых волнах // Приборы и техника эксперимента. 2009. № 2. С. 138-144.Соломонов С. В., Игнатьев А. Н., Кропоткина Е. П., Логвиненко С. В., Лукин А. Н., Никифоров П. Л., Розанов С. Б. Спектральная аппаратура для мониторинга атмосферного озона на миллиметровых волнах // Приборы и техника эксперимента. 2009. № 2. С. 138-144.Сергиенко А. Б. Цифровая обработка сигналов. 2-е изд. СПб.: Питер, 2006.Сергиенко А. Б. Цифровая обработка сигналов. 2-е изд. СПб.: Питер, 2006.Витязев В. В. Вейвлет-анализ временных рядов. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2001.Витязев В. В. Вейвлет-анализ временных рядов. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2001.Scargle J. D. Studies in astronomical time series analysis. II. Statistical aspects of spectral analysis of unevenly spaced data // Astrophys. Space Sci. J. 1982. V. 263. Р. 835-853.Scargle J. D. Studies in astronomical time series analysis. II. Statistical aspects of spectral analysis of unevenly spaced data // Astrophys. Space Sci. J. 1982. V. 263. Р. 835-853.Lomb N. R. Least-squares frequency analysis of unequally spaced data // Astrophys. Space Sci. 1976. V. 39. P. 447-462.Lomb N. R. Least-squares frequency analysis of unequally spaced data // Astrophys. Space Sci. 1976. V. 39. P. 447-462.Barning F. J. M. The numerical analysis of the light-curve of 12 Lacertae // Bulletin of the Astron. Institutes of the Netherlands. 1963. V. 17. P. 22-28.Barning F. J. M. The numerical analysis of the light-curve of 12 Lacertae // Bulletin of the Astron. Institutes of the Netherlands. 1963. V. 17. P. 22-28.Numerical Recipies. Ed. by W. H.Press et. al. Cambridge, 1986. P. 685-692.Numerical Recipies. Ed. by W. H.Press et. al. Cambridge, 1986. P. 685-692.Ускорение вычислений в MatLab // Материалы вебинара компании MathWorks. [Электрон. версия] http://www.mathworks.com/videos/speeding-up-matlab-applications-82459.html (дата обращения: 12.07.2016)Ускорение вычислений в MatLab // Материалы вебинара компании MathWorks. [Электрон. версия] http://www.mathworks.com/videos/speeding-up-matlab-applications-82459.html (дата обращения: 12.07.2016)Заранек С. В., Чоу Б., Шарма Г., Зарринкуб Х. Ускорение алгоритмов и приложений Matlab // Материалы компании MathWorks в открытом доступе [Электрон. версия] http://matlab.ru/articles/Matlab_acceleration.pdf (дата обращения: 12.07.2016)Заранек С. В., Чоу Б., Шарма Г., Зарринкуб Х. Ускорение алгоритмов и приложений Matlab // Материалы компании MathWorks в открытом доступе [Электрон. версия] http://matlab.ru/articles/Matlab_acceleration.pdf (дата обращения: 12.07.2016)Завгородний А. С., Розанов С. Б., Игнатьев А. Н., Лукин А. Н., Соломонов С.В. Частотно-временной анализ вариаций микроволнового излучения ночного мезосферного озона над Москвой // Тез. докл. Х Всерос. семинара по радиофиз. миллиметр. и субмиллиметр. волн. Н. Новгород: Изд-во ИПФ РАН, 2016. С. 144Завгородний А. С., Розанов С. Б., Игнатьев А. Н., Лукин А. Н., Соломонов С.В. Частотно-временной анализ вариаций микроволнового излучения ночного мезосферного озона над Москвой // Тез. докл. Х Всерос. семинара по радиофиз. миллиметр. и субмиллиметр. волн. Н. Новгород: Изд-во ИПФ РАН, 2016. С. 144

The authors declare that there are no conflicts of interest present.