NAU Harvester System
Research of the information signal of the security acoustic detector
Наукові журнали Національного Авіаційного Університету
View Archive Info| Field | Value | |
| Title |
Research of the information signal of the security acoustic detector
Исследование информационного сигнала охранного акустического извещателя Дослідження інформаційного сигналу охоронного акустичного сповіщувача |
|
| Creator |
Соколов, Геннадій Євгенійович
|
|
| Subject |
acoustic security detectors; crash tests of window glasses; sound analysis using MATLAB
654.924.3 (043.2) акустические охранные извещатели; краш-тесты оконных стекол; анализ звуков с помощью MATLAB 654.924.3 (043.2) акустичні охоронні сповіщувачі; краш-тести віконного скла; аналіз звуків за допомогою MATLAB 654.924.3 (043.2) |
|
| Description |
The paper is devoted to experimental and theoretical study of the characteristics of a useful acoustic signal for breaking window glass,which is used in the work of acoustic security detectors. The security acoustic remote detector is designed to protect the premises from the penetration of unauthorized persons through the window by breaking glass. The device must respond to acoustic signals that occur when various windows are broken in case of large variation in the parameters of the acoustic signals. Recognition of an informational noise signal on the background of noise interference generates a high level of false alarms. To reduce the level of false alarms, various recognition algorithms are used, which are adapted to the features of the glass breaking signal. In the paper, crash tests of window glasses and an analysis of the sounds of glass breaking obtained during crash tests were carried out. The aim of the study was to determine the time-frequency characteristics of glass breaking sounds obtained as a result of crash tests, and the possibility of improving the technical characteristics of acoustic security detectors by changing recognition algorithms. Studies have shown the following: 1. The low-frequency component of the sound of breaking glass (up to 1 kHz) are not ahead of the relatively high-frequency components. 2. The low-frequency component of the signal is short, its duration is up to 0.2 s. High-frequency components are observed during the entire duration of the signal. 3. Qualitatively, the glass breaking signal is close to unsteady white noise with a Gaussian distribution, the energy spectrum is close to a uniform and non-monotonously decreasing variance. 4. The absolute spread of the duration of the sounds of breaking glass is determined by the duration of the secondary breaking of the fragments and their number and has a value of 2.1 ... 0.65 s. The results of the study can be useful both to developers of security acoustic detectors when improving algorithms for processing an information signal, and to students when studying the principles of operation of electronic security systems.
Работа посвящена экспериментальному и теоретическому исследованию характеристик полезного акустического сигнала разбития оконного стекла, который используется в работе акустических охранных извещателей. Охранный акустический дистанционный извещатель предназначен для охраны помещений от проникновения посторонних лиц через окно посредством разбития стекла. Устройство должно реагировать на акустические сигналы, возникающие при разбитии различных окон, при этом, велик разброс параметров акустических сигналов. Распознавание информационного шумового сигнала на фоне шумовых помех порождает высокий уровень ложных тревог. Для уменьшения уровня ложных тревог применяют различные алгоритмы распознавания, адаптированные к особенностям сигнала разбития стекла. В работе приведены результаты краш-тестов оконных стекол и анализ полученных при краш-тестах звуков разбития стекла. Целью исследования было определение частотно-временных характеристик звуков разбития стекла, полученных в результате краш-тестов. Проведенные исследования показали следующее: 1. Низкочастотная компонента звука разбития стекла (до 1 кГц) не имеют опережения относительно высокочастотных компонент. 2. Низкочастотная компонента сигнала короткая, ее длительность до 0,2 с. Высокочастотные компоненты длятся всю длительность сигнала.3. Качественно, сигнал разбития стекла близок к нестационарному белому шуму с гауссовым распределением, энергетическим спектром близким к равномерному и немонотонно уменьшающейся дисперсией. 4. Абсолютный разброс длительности звуков разбития стекла определяется длительностью вторичного разбития осколков и их количеством и имеет величину 2,1…0,65 c. Результаты исследования могут быть полезны как разработчикам охранных акустических извещателей при совершенствовании алгоритмов обработки информационного сигнала, так и студентам при изучении принципов работы радиоэлектронных систем безопасности. Робота присвячена експериментальному і теоретичному дослідженню характеристик корисного акустичного сигналу розбиття віконного скла, що використовується у роботі акустичних охоронних сповіщувачів. Охоронний акустичний дистанційний сповіщувач призначений для охорони приміщень від проникнення сторонніх осіб через вікно за допомогою розбиття скла. Пристрій повинен реагувати на акустичні сигнали, що виникають при розбитті різних вікон, при цьому, великий розкид параметрів акустичних сигналів. Розпізнавання інформаційного шумового сигналу на тлі шумових перешкод породжує високий рівень помилкових тривог. Для зменшення рівня помилкових тривог застосовують різні алгоритми розпізнавання, що адаптовані до особливостей сигналу розбиття скла. В роботі проведені краш-тести віконного скла і аналіз отриманих при краш-тестах звуків розбиття скла. Метою дослідження було визначення частотно-часових характеристик звуків розбиття скла, отриманих в результаті краш-тестів. Проведені дослідження показалинаступне: 1. Низькочастотна компонента звуку розбиття скла (до 1 кГц) не мають випередження щодо високочастотних компонент. 2. Низькочастотна компонента сигналу коротка, її тривалість до 0,2 с. Високочастотні компоненти тривають всю тривалість сігнала.3. Якісно, сигнал розбиття скла близький до нестаціонарному білого шуму з гаусовим розподілом, енергетичним спектром близьким до рівномірного і немонотонно зменшується дисперсією. 4. Абсолютний розкид тривалості звуків розбиття скла визначається тривалістю вторинного розбиття осколків і їх кількістю і має величину 2,1 ... 0,65 c. Результати дослідження можуть бути корисні як розробникам охоронних акустичних сповіщувачів при вдосконаленні алгоритмів обробкиінформаційного сигналу, так і студентам при вивченні принципів роботи радіоелектронних систем безпеки. |
|
| Publisher |
National Aviation University
|
|
| Contributor |
—
— — |
|
| Date |
2019-03-23
|
|
| Type |
—
|
|
| Format |
application/pdf
|
|
| Identifier |
http://jrnl.nau.edu.ua/index.php/PIU/article/view/14044
10.18372/2073-4751.61.14044 |
|
| Source |
Problems of Informatization and Management; Том 1, № 61 (2019); 95-101
Проблемы информатизации и управления; Том 1, № 61 (2019); 95-101 Проблеми iнформатизацiї та управлiння; Том 1, № 61 (2019); 95-101 |
|
| Language |
uk
|
|