Hardware Implementation of a Wireless Impulsive Source Localization System

Abstract

إن إمكانية تحديد مصادر الصوت أصبحت جزء أساسي منه أجهزة الحماية الحديثة وباتت فاعلية ودقة هذه الإمكانية جزء أساسي من هذه الأجهزة. أجهزة تحديد أماكن الصوت يجب أن تكون قادرة على العمل في أي بيئة حقيقية مثل داخل المباني أو خارجها. هذه الرسالة تركز على بناء نظام لتحديد أماكن الأصوات الانفجارية باستخدام خوارزمية جديدة تدعى المجموعة المتعامدة وتطبيقها على عدة أجهزة ومعدات لمعالجة وتخزين الإشارات. التطبيق يقارب بين صحة ودقة الخوارزمية الجديدة والخوارزمية المعروفة بفحص التماثل. عدة أشكال هندسية تم اعتمادها لتوزيع المجسات وأثرها على دقة تحديد مكان الصوت. ثلاثة أجهزة لاسلكية تم استخدامها لتطبيق النظام عملياً وفحص فعاليتها باستخدام الخوارزميات السابق ذكرها. لقد تم بناء النظام بشكل عملي لتحديد مكان الصوت بأبعاده الثلاث للتحقق من صحة النظام ونتائجه تم فحصه في داخل المبنى وخارجه. بالإضافة إلى ذلك تم فحصه في عدة أماكن داخل المبنى مثل بعيداً عن الجدران وقريباً منها للتحقق من أثر امتداد الصوت على صحة تحديد مكانه. تم فحص أثر شدة التردد في تخزين الإشارة على صحة ودقة تحديد مكان الصوت أيضاً. من التجارب تم ملاحظة أدق شكل هندسي في تحديد مكان الصوت. هذا الشكل هو الهرم الثلاثي الأبعاد، في داخل المبنى. كانت أدق النتائج باستخدام خوارزمية المجموعة المتعامدة. أما في خارج المبنى، فقد كانت أدق النتائج باستخدام فحص التماثل بالنسبة لسرعة حساب مكان الصوت، فقد كانت المدة باستخدام خوارزمية فحص التماثل أسرع بكثير من المجموعة المتعامدة بعشر مرات على الأقل. وكان نظام رفوليب اللاسلكي أدق من نظام فوكوبرو.