• شماره ركورد
    33059
  • پديد آورنده

    جعفر نجفي كسلاني

  • عنوان
    آشكارسازي و دسته بندي صوتي ريزپرنده‌ها با استفاده از شبكه‌هاي عصبي عميق
  • مقطع تحصيلي
    دكتري
  • رشته تحصيلي
    مهندسي برق- الكترونيك
  • سال تحصيل
    96 13
  • تاريخ دفاع
    1403/11/24
  • استاد راهنما
    دكتر ستار ميرزاكوچكي
  • استاد مشاور
    دكتر سعيد شمقدري
  • دانشكده
    مهندسي برق
  • چكيده
    با گسترش كاربرد ريزپرنده‌ها در حوزه‌هاي تجاري و نظامي، نگراني‌هاي امنيتي مرتبط با سوءاستفاده از آن‌ها نيز افزايش يافته است. شناسايي و مقابله مؤثر با تهديدات ناشي از ريزپرنده‌ها به يك ضرورت تبديل شده و طراحي سيستم‌هاي دقيق و كم‌هزينه براي آشكارسازي و دسته‌بندي اين ابزارها اهميت بالايي يافته است. در اين رساله، يك روش نوين بر اساس تحليل صداي دريافتي از محيط براي آشكارسازي و دسته‌بندي ريزپرنده‌ها ارائه شده است. ابتدا، ويژگي‌هاي صوتي جديد با استفاده از الگوريتم پروني استخراج شده‌اند كه توانايي شناسايي مشخصه‌هاي فركانسي خاص صداي ريزپرنده‌ها را دارند. كارايي اين ويژگي‌هاي استخراج‌شده ابتدا در دسته‌بندي‌كننده‌هاي متداول مانند نزديك‌ترين همسايه (KNN)، ماشين بردار پشتيبان (SVM) و شبكه‌هاي عصبي كم‌عمق (SNN) ارزيابي شده و سپس در يك شبكه عصبي عميق بهينه‌سازي‌شده به كار گرفته شده است. اين شبكه با كاهش تعداد پارامترهاي قابل يادگيري، بار محاسباتي را كاهش داده و عملكرد سيستم را بهبود داده است. نتايج حاصل از آزمايش‌ها نشان‌دهنده دقت بالاي روش پيشنهادي است و دقت آشكارسازي بيش از 97% و دقت دسته‌بندي بيش از 94% بدست آمده است. علاوه بر اين، پايگاه داده‌اي جامع و متنوع شامل صداي ريزپرنده‌ها تحت شرايط پروازي مختلف تهيه شده است كه به‌عنوان منبعي ارزشمند براي تحقيقات آينده قابل استفاده است. در مقايسه با روش‌هاي رايج كه عمدتاً از شبكه‌هاي عصبي كانولوشني (CNNs) و تصاوير تبديل فوريه كوتاه‌مدت (STFT) استفاده مي‌كنند، روش پيشنهادي با ويژگي‌هاي عددي صوتي و شبكه عصبي عميق بهينه‌سازي‌شده، علاوه بر دقت بالا، نياز به سخت‌افزار پيچيده را كاهش داده و قابليت پياده‌سازي در سيستم‌هاي عملي با منابع محدود را فراهم مي‌آورد.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1403/12/06
  • عنوان به انگليسي
    Audio-Based Detection and Classification of Drones Using Deep Neural Networks
  • تاريخ بهره برداري
    3/14/2026 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    جعفر نجفي كسلاني

  • چكيده به لاتين
    As the use of drones continues to expand in commercial and military sectors, concerns regarding their potential misuse have grown significantly. Addressing and mitigating drone-related threats has become a pressing necessity, emphasizing the demand for accurate and cost-efficient systems for their detection and classification. This thesis presents an innovative approach for drone detection and classification based on the analysis of environmental audio signals. The proposed method begins with extracting novel audio features using the Prony algorithm, which is specifically designed to capture distinctive frequency characteristics of drone sounds. The effectiveness of these extracted features is initially eva‎luated using conventional classifiers, such as k-Nearest Neighbors (KNN), Support Vector Machines (SVM), and Shallow Neural Networks (SNN). Subsequently, the same features are employed in an optimized deep neural network, which significantly reduces computational complexity by minimizing the number of learnable parameters, thereby enhancing overall system performance. Experimental results validate the high efficiency of the proposed method, achieving detection accuracy above 97% and classification accuracy exceeding 94%. Furthermore, a comprehensive and diverse audio database containing drone sounds recorded under various flight conditions has been developed, offering a valuable resource for future research. Compared to conventional methods that primarily utilize Convolutional Neural Networks (CNNs) and Short-Time Fourier Transform (STFT) spectrograms, the proposed approach leverages numerical audio features and an optimized deep neural network. This design not only ensures superior accuracy but also minimizes the reliance on complex hardware, making it highly suitable for practical deployment in resource-constrained systems.
  • كليدواژه هاي فارسي
    آشكارسازي ريزپرنده‌ها، دسته‌بندي ريزپرنده‌ها، الگوريتم پروني، ويژگي‌هاي صوتي، شبكه‌هاي عصبي عميق، پايگاه داده صوتي
  • كليدواژه هاي لاتين
    Drone Detection, Drone Classification, Prony Algorithm, Audio Features, Deep Neural Networks, Audio Database
  • Author
    Jafar Najafi Kasalani
  • SuperVisor
    Dr. Sattar Mirzakuchaki