Le document traite des caractéristiques des alarmes, incluant la puissance des signaux et l'importance des filtres pour la détection. Il explique comment les tonales sont filtrées pour distinguer les alarmes du bruit de fond, tout en précisant les seuils de détection nécessaires en fonction du rapport signal sur bruit. Enfin, il aborde le principe de l'identification des alarmes à l'aide de plusieurs blocs de détection et d'un schéma synoptique.

2. Caractéristiques des alarmes

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