9963

9963

ردگيري چند هدفي در تصاوير سونار با استفاده از فيلتر چگالي احتمال چند فرضي درجه 2

درجه دكترا

مهندسي برق گرايش الكترونيك

ارديبهشت ماه 1390

ارديبهشت ماه 1390

دكتر غلامعلي رضائي راد

چكيده در اين پايان نامه فيلتري جديد مبتني بر چگالي احتمال چند فرضي و گشتار آماري مرتبه دوم توزيع زماني موقعيتهاي مكاني اهداف سوناري براي ردگيري همزمان چندين هدف در سيستم سونار ارائه گرديده است. در طراحي و پياده سازي اين الگوريتم سعي بر آن بوده است تا دقت آن در تخمين مكان اهداف نسبت به الگوريتمهاي موجود در اين زمينه افزايش يابد. براي شبيه سازي و حل معادلات انتگرالي از الگوريتم ترتيبي مونت كارلو استفاده كرده و جهت مسير يابي از فيلتر چگالي احتمال چند فرضي درجه 2 بهره مي جوييم. در اين فيلتر از گشتاور درجه دوم توزيع زماني چند هدفي استفاده شده است لذا دقت مسير يابي آن مخصوصاً در موارديكه تعداد اهداف بيشتر از حد معيني مربوط به كاربرد خاص مورد نظر (در حالت كلي بيش از 5 هدف) باشد افزايش مي يابد، چرا كه گشتاور آماري مرتبه دوم ميزان پراكندگي يا واريانس اطلاعات مربوط به موقعيت مكاني اهداف را نيز در نظر مي گيرد در نتيجه دقت آن در مقايسه با گشتاور آماري مرتبه اول كه فقط متوسط رياضي اطلاعات را در نظر مي گيرد بالاتر است. اما به علت پيچيدگي محاسبات سرعت آن در مقايسه با فيلتر چگالي احتمال چند فرضي درجه 1 پايينتر است لذا در اين پايان نامه الگوريتمي تطبيقي نيز ارائه شده كه بر پايه آن با توجه به تعداد اهداف تخمين زده شده در هر گام از الگوريتم، تصميم گرفته مي شود كه از فيلتر درجه 2 استفاده شود يا درجه 1 در نتيجه زمان اجرايي الگوريتم نيز تا حد 20 درصد كاهش خواهد يافت. هدف از اين پايان نامه ارائه روشي جديــد جهت بكارگيري گشتاور آمــاري درجه دوم در محاسبات ردگيـري چند هدفي مي باشد. اين روش براي نخستين مرتبه در اين پايان نامه ارائه گرديده است و راه را براي توسعه بعدي الگوريتم ارائه شده و بالاتر بردن كارآيي آن باز نموده است. نتيجه اعمال اين الگوريتم بر روي اطلاعات شبيه سازي شده و واقعي كه در اين پايان نامه آمده است، نشان مي دهد كه فيلتر جديد ارائه شده در اين پايان نامه توانسته است با دقت بالاتري مكان اهداف سوناري را تخمين زده و همگرا شدن و موفقيت آميز بودن اعمال فيلتر جديد را به اثبات رسانده است. براي مقايسه اين فيلتر با فيلترهاي موجود، از يك كميت مقايسه اي كه تركيبي از دقت و زمان اجراي الگوريتم است و براي نخستين مرتبه در اين پايان نامه معرفي شده، استفاده گرديده است. اين مقايسه نشان مي دهد كه الگوريتم ارائه شده در بدترين شرايط از لحاظ دقت ردگيري نسبت به الگوريتمهاي موجود قبلي 30% افزايش كارآيي داشته اما زمان اجراي آن حدود 15% افزايش داشته است ولي در كل از منظــر كميت مقايسه اي جديد حدود 20% افزايش كارآيـي را نشان مي دهد. واژه‌هاي كليدي: ردگيري اهداف، فيلتر چگالي احتمال چند فرضي، سونار، الگوريتم مونت كارلو، گشتاور آماري.