13213

13213

توسعه روشهاي شناسايي و دسته بندي سيگنال هاي زماني

كارشناسي ارشد

مكانيك

شهريور 1393

شهريور 1393

دكتر امير حسين دوايي مركزي

چكيده هدف از انجام اين پژوهش ارايه روشي براي شناسايي اهداف زيرسطحي و روسطحي مبتني بر روش¬هاي پيش-پردازش تبديل فوريه و تبديل موجك و نيز با استفاده از شبكه عصبي مصنوعي و ماشين بردار پشتيبان و نيز مجمع يادگيري به عنوان رده¬بند مي¬باشد. طبقه¬بندي و شناسايي و شناسايي خودكار سيگنال¬هاي واصله از منابع زير دريايي (زير آبي) دريافتي آبي كه توسط از سيستم¬هاي سوناري غيرفعال به دست مي‌آيند، امري دشوار است. اين امر، ناشي ازدليل تنوع وسيع در مشخصه¬هاي گذراي زماني و طيفي فركانسي سيگنال‌هاي واصله، (حتي در شرايطي كهبراي منبع سيگنال¬ها واحد، باشدمي¬باشد) امري دشوار است. در بخش اول اين پژوهش زماني صرف يادگيري مباني پردازش سيگنال شامل مباحث تبديل فوريه گسسته در زمان، تبديل موجك پيوسته و گسسته، تبديل بسته موجك، روش¬هاي كاهش بعد مانند PCA و هم¬خانواده¬هاي آن و نيز LDA و هم¬خانواده¬هاي آن و شبكه¬هاي عصبي مصنوعي و ماشين بردار پشتيبان و در انتها مجمع يادگيري شده است. بخش دوم پروژه مربوط به استخراج يك پايگاه داده مناسب از مجموعه اصوات مستخرج از اينترنت مي¬باشد. اين اصوات شامل مجموعه گوناگوني از اصوات بوده كه به هيچ وجه براي استفاده به عنوان پايگاه داده مناسب نبوده¬اند. به همين منظور مدت زماني براي گوش كردن به هر يك از اين اصوات و جدا كردن بخش¬هاي مناسب، دسته¬بندي مناسب و در نهايت توليد يك پايگاه داده صرف شده است. بخش سوم پروژه مربوط به مطالعه مقالات و پژوهش¬هاي مرتبط با اين موضوع مي¬باشد. در اين بخش تعداد زيادي از مقالات مرتبط با شناسايي و دسته¬بندي اصوات زير آبي (اغلب مربوط به اصوات جانداران دريايي و يا ادوات غيرنظامي) مورد مطالعه دقيق قرار گرفته¬اند. هدف از اين كار دستيابي به تجربه¬هاي ديگران و انتخاب الگوريتم¬هاي بهينه براي اين پروژه مي¬باشد. در بخش چهارم كدهاي متلب مورد نياز براي پيش¬پردازش (تبديل فوريه و موجك)، روش¬هاي كاهش بُعد متنوع، رده¬بندهاي متنوع و چندين مجمع يادگيري توليد شده¬اند. در بخش نهايي كار، با استفاده از پايگاه داده ايجاد شده و نيز الگوريتم¬هاي توليد شده، دو روش، يكي مبتني بر تبديل موجك و ديگري مبتني بر تبديل فوريه، براي شناسايي منبع صداي گروهي از اداوت سحطي و زير سطحي با توجه به سيگنال¬هاي آكوستيكي ارسالي از آن¬ها ارايه شده است. نتايج به دست آمده نشان مي¬دهد كه الگوريتم¬هاي پيشنهادي قابليت تفكيك منابع مختلفي را با دقت بالا مي¬باشد. واژه¬هاي كليدي: تبديل فوريه، تبديل بسته موجك، شبكه عصبي مصنوعي، مجمع يادگيري، سيگنال آكوستيكي.