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Estimation de puissance à détecter
0 20 40 60 80 100 120 140
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
variation de puissance en fonctionde distance pour plusieurs puissance initiale
distance (m)
puissancedesignal(dB)
120 dB
110 dB
100 dB
90 dB
80 dB
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Suivant la distance à laquelle en veut
détecter l’alarme en fixe la puissance de
signale alarme qu’il faut détecter
Par exemple si on veut détecter une alarme
à 60 m ,connaissant la puissance d’émission
de l’alarme (110 dB par exemple) alors il
faut fixer la puissance détectable à 75 dB
Principe de méthode de filtrage
f1 f2 2.f1 2.f2 fréquence
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de chaque tonale le signal sortie de
filtre sera de faible puissance parce
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Nécessité de conception de plusieurs
filtre passe (autour des fréquences
fondamentales et leurs harmoniques)
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de filtre et le translater sur l’axe des
fréquences
Effet des filtres sur le signale alarme
-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25
56
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60
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70
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76
variation en fonction de RSB de puissance de sortie pour P in
=60 dB
RSB en dB
PuissacedesortieendB
alarme 1
alarme 2
Pour un rapport signale à bruit très
faible la puissance de signale de
sortie est plus grande que la
puissance de signale alarme
Pour un rapport signale à bruit
supérieur à 0 dB la puissance de
signale sortie se stabilise à une
valeur très proche de signale entrée
(60 dB)
Pour pouvoir détecter la présence
d’une alarme il faut avoir une
connaissance apriori sur le niveau de
puissance de bruit (alors le rapport
signale à bruit ) pour fixer la seille de
détection
Intervalle de seille
Détection de chaque tonale de l’alarme
-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25
50
55
60
65
70
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variation en fonction de RSB de puissance de sortie de chaque tonales pour Pin
=60 dB
tonale 1 + tonale 2
tonale 1
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-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25
35
40
45
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55
60
65
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coïncident avec les deux tonales de
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tonales simultanément
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de l’alarme
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renvoie le résultat 1 il
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ces bloque renvoie la valeur 1 s’il s'agit bien de l’alarme à laquelle se
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Filtre passe bas modele
frequences en Hz
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modulation1
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Evaluation de système de détection
-30 -20 -10 0 10 20 30
0
0.1
0.2
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0.4
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Détection

  • 1.
  • 3. Caractéristiques des alarmes (1) Première fondamentale f2 Première fondamentale f1 Harmonique de f2 Harmonique de f1 Tonale 1Tonale 2 Cycle Puissance de chaque fréquence
  • 4. Caractéristiques des alarmes (2) Le signal alarme est composé de deux tonales (dans ce cas 435 et 485 Hz) Chaque tonale comprend la fréquence fondamentale et ces harmoniques (4 harmonique dans l’exemple )
  • 5. Estimation de puissance à détecter 0 20 40 60 80 100 120 140 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 variation de puissance en fonctionde distance pour plusieurs puissance initiale distance (m) puissancedesignal(dB) 120 dB 110 dB 100 dB 90 dB 80 dB 70 dB Suivant la distance à laquelle en veut détecter l’alarme en fixe la puissance de signale alarme qu’il faut détecter Par exemple si on veut détecter une alarme à 60 m ,connaissant la puissance d’émission de l’alarme (110 dB par exemple) alors il faut fixer la puissance détectable à 75 dB
  • 6. Principe de méthode de filtrage f1 f2 2.f1 2.f2 fréquence amplitude Filtre 1 Filtre 3 Filtre 4Filtre 2 Si on filtre la fréquence fondamentale de chaque tonale le signal sortie de filtre sera de faible puissance parce que chaque tonale est composé de plusieurs harmoniques, Nécessité de conception de plusieurs filtre passe (autour des fréquences fondamentales et leurs harmoniques) Ou bien conception d’un seul modelé de filtre et le translater sur l’axe des fréquences
  • 7. Effet des filtres sur le signale alarme -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 variation en fonction de RSB de puissance de sortie pour P in =60 dB RSB en dB PuissacedesortieendB alarme 1 alarme 2 Pour un rapport signale à bruit très faible la puissance de signale de sortie est plus grande que la puissance de signale alarme Pour un rapport signale à bruit supérieur à 0 dB la puissance de signale sortie se stabilise à une valeur très proche de signale entrée (60 dB) Pour pouvoir détecter la présence d’une alarme il faut avoir une connaissance apriori sur le niveau de puissance de bruit (alors le rapport signale à bruit ) pour fixer la seille de détection Intervalle de seille
  • 8. Détection de chaque tonale de l’alarme -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 50 55 60 65 70 75 80 RSB en dB PuissacedesortieendB variation en fonction de RSB de puissance de sortie de chaque tonales pour Pin =60 dB tonale 1 + tonale 2 tonale 1 tonale 2 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 RSB en dB PuissacedesortieendB variation en fonction de RSB de puissance de sortie de chaque tonales pour Pin =60 dB tonale 1 + tonale 2 tonale 1 tonale 2 Cas 1: les deux bancs de filtre coïncident avec les deux tonales de signale alarme Cas 1: le filtre 1 coïncide avec la première tonale de l’alarme mais le filtre 2 non Il faut tester sur l’existence de deux tonales simultanément pour vérifier l’existence de l’alarme Pour que la détection renvoie le résultat 1 il faut que la puissance de signale sortie soit supérieur à un seille et la sorties de chaque filtre aussi soit supérieur à un autre seille
  • 9. Schéma synoptique de système de détection 1 0 0 1 1 0 Filtre de tonale 1 Filtre de tonale 2 Seille de puissance Tonale 1 Seille de puissance Tonale 2 Seille de puissance alarme + Et Signale d’entrée décision
  • 10. Principe de la détection • Le signal d’entré peut être un signal alarme, un bruit seul ou la somme de deux • Les tonales de chaque alarme sont connues ( les fréquences f1 et f2 de chaque alarme) • Le niveau de puissance de l’alarme totale est connu à travers la distance à laquelle on veut détecter l’alarme • Les seilles de détection sont déterminés en fonction de puissance de signal à détecter et la probabilité de fausse alarme
  • 11. Schéma synoptique de système d‘identification Détection alarme 3 Détection alarme 1 Détection alarme 2 Détection alarme N Identification d’alarme Signale alarme Référence d’alarme détecter
  • 12. Principe de l’identification • On passant le signal d’entré par plusieurs bloque de détection, un de ces bloque renvoie la valeur 1 s’il s'agit bien de l’alarme à laquelle se bloque est destiné, et alors on identifie le signal d’entré comme une alarme de même référence du bloque activé. • Si tous les bloques de détection renvoient la valeur 0 alors on décide pas d’alarme et le signal d’entré est un signal bruit
  • 13. Filtre des harmoniques Filtre passe bas Modulation par f1 Modulation par 2.f2 Modulation par 2.f1 Modulation par f2 Banc de filtre 1 Banc de filtre 2 Filtre de la tonale 1 Filtre de la tonale 2 Modulation par 2.f2 Banc de filtre 2 Filtre de la tonale 2
  • 14. Filtre passe bas(1) fréquence |H(f)| Fe/2 Fc Bande passante Bande coupée En fréquence normalisée la fréquence de coupure égale à Fc/Fe Dans notre cas Fe=44100 Alors Fc/Fe est à l’ordre de 0,01 Faible résolution La solution et de sous-échantillonner le signal d’entré Décimation de signal avec un facteur k à fin d’augmenter la résolution du filtre
  • 15. Filtre de décimation Echantillonnage Sous Echantillonnage avec un facteur de k Décimation Filtre de décimation
  • 16. Filtre passe bas(2) -6000 -4000 -2000 0 2000 4000 6000 -350 -300 -250 -200 -150 -100 -50 0 Filtre passe bas modele frequences en Hz magnitudeendB -100 -50 0 50 100 150 200 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 Filtre passe bas modele frequences en Hz magnitudeendB zoom • Type de filtre = FIR • Méthode de conception = échantillonnage de la réponse fréquentielle • Nombre de coefficient = 881 • Fréquence de coupure = 25 Hz
  • 17. Les filtres passe bandes 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 -0.01 -0.005 0 0.005 0.01 RI des filtre harmonique 435 Hz temps (s) Amplitude -6000 -4000 -2000 0 2000 4000 6000 -200 -100 0 100 banc de Filtres passe bande 435 Hz frequences en Hz magnitudeendB Modulation de filtre passe bas trois fois pour obtenir trois filtres passe bande centrés sur la fréquence fondamentale (435 Hz) et ces deux harmoniques (870 et 1305 Hz)
  • 18. Banc de filtre complet Filtre passe bas Filtre de tonale 1 Filtre de tonale 2 Filtre de décimation Décimation k Signal dans la bande 1 Signal dans la bande 2 Signal d’entré modulation1 Modulation 2
  • 19. Evaluation de système de détection -30 -20 -10 0 10 20 30 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 résultat de détection en fonction de RSB RSB en dB détection1ou0 Pour un RSB < -5 dB le résultat de la détection est faut puisque le niveaux de bruit est très élevé