Кумулянтні методи розрізнення акустичних сигналів

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorБерегун, Віктор Сергійович
dc.contributor.authorБерезницький, Антон Єгорович
dc.date.accessioned2022-08-19T11:58:38Z
dc.date.available2022-08-19T11:58:38Z
dc.date.issued2022-06
dc.description.abstractenDie schnelle Entwicklung der digitalen Signalverarbeitungsindustrie trägt zur weit verbreiteten Verwendung von automatisierten akustischen Signalerkennungssystemen bei, um Probleme der Diagnose, Überwachung, Vorhersage, Schulung und Steuerung des Verhaltens komplexer Systeme zu lösen. Neue Methoden der akustischen Signalanalyse werden geschaffen, um die Genauigkeit von Erkennungssystemen zu erhöhen. Eine der vielversprechenden Methoden sind kumulante Methoden, die eine Überprüfung der Anwendung an Modellen und realen Signalen erfordern. Daher ist die Prüfung der Sensitivität kumulanter Verfahren zur Detektion und Erkennung von Signalen an Simulationsmodellen und realen akustischen Signalen eine dringende wissenschaftliche und technische Aufgabe mit hohem praktischem Wert. Die Masterarbeit wurde am Institut für Akustische und Multimediale Elektronische Systeme der Nationalen Technischen Universität der Ukraine „ Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute“ angefertigt. Die gewählte wissenschaftliche Forschungsrichtung deckt sich mit den Forschungsrichtungen des Fachbereichs. Ziel der Studie ist es, die Empfindlichkeit von kumulanten Verfahren zur Verarbeitung akustischer Signale in Abhängigkeit von der Anzahl und Reihenfolge der Kumulanten und kumulanten Koeffizienten, der Stichprobengröße und der Verteilung der Momentanwerte der untersuchten Signale zu testen. Um dieses Ziel zu erreichen, mussten folgende Aufgaben gelöst werden: 1. Erhalten von Formeln zum Berechnen der Parameter der Verteilung von Schätzungen von Rauschkumulanten und additiver Mischung von Rauschen und Signal; 2. Berechnung von Probenvolumina und Schwellwerten bzw. Parametern zur Konstruktion von Streuellipsen zur weiteren Entscheidungsfindung über das Fehlen oder Vorhandensein eines Signals;3. Untersuchung der Sensitivität kumulanter Verfahren auf Modelle von Rauschsignalen mit nicht-Gauß'scher Momentanwertverteilung; 4. Erforschung der Möglichkeit, musikalische Signale mit kumulanten Methoden zu erkennen. Gegenstand der Forschung ist der Prozess der Verarbeitung akustischer Signale mit dem Ziel ihrer Detektion und Erkennung. Gegenstand der Forschung sind kumulante Verfahren in akustischen Signalerkennungssystemen. Im Forschungsprozess wurden die wichtigsten Methoden der Wahrscheinlichkeitstheorie, der mathematischen Statistik, der mathematischen Modellierung, der Zufallsprozesse und -systeme verwendet. Wissenschaftliche Neuheit der erzielten Ergebnisse: Die kumulante Methode zur Unterscheidung akustischer Signale, die auf statistischer Hypothesenprüfung beruht, wurde weiterentwickelt; Formeln zur Berechnung der Parameter der Verteilung kumulanter Schätzungen werden erhalten; Stichprobenumfänge und Erkennungsschwellen mit Irrtumswahrscheinlichkeiten erster und zweiter Art von 0,01 wurden berechnet; Streuellipsen von kumulanten Schätzungen und kumulanten Koeffizienten werden konstruiert; Die Empfindlichkeit kumulanter Verfahren zur Unterscheidung zwischen simulierten Signalen und realen akustischen Signalen wurde getestet. Praktische Bedeutung der erhaltenen Ergebnisse: Es wird ein Verfahren zur akustischen Signalunterscheidung vorgeschlagen, das zur Verwendung in automatisierten akustischen Signalerkennungssystemen geeignet ist. Approbation von Dissertationsergebnissen. Die Forschungsergebnisse wurden auf der XIV International Scientific and Technical Conference of Young Scientists „Electronics – 2021“ (Kyiv, 20.-22. April 2021) und auf Seminaren am Department of Acoustic and Multimedia Electronic Systems präsentiert. Veröffentlichungen. A. Ie. Bereznytskyi Detection of Noise Signal in the Additive Mixture Based on the Second-Order Cumulant // Electronic and Acoustic Engineering. - 2021. - Vol. 4, № 2. DOI: https://doi.org/10.20535/2617-0965.eae.227817.uk
dc.description.abstractukСтрімкий розвиток галузі цифрової обробки сигналів сприяє широкому поширенню автоматизованих систем розпізнавання акустичних сигналів для вирішення задач діагностики, моніторингу, прогнозування, навчання та керу-вання поведінкою складних систем. Для підвищення точності систем розпізна-вання створюються нові методи аналізу акустичних сигналів. Одними з перспе-ктивних методів є кумулянтні методи, які потребують перевірки прикладного застосування на моделях і реальних сигналах. Таким чином, перевірка чутливості кумулянтних методів до виявлення та розпізнавання сигналів на імітаційних моделях та реальних акустичних сигна-лах є актуальною науково-технічною задачею, що має важливе прикладне зна-чення. Магістерську дисертацію виконано на кафедрі акустичних та мультиме-дійних електронних систем Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського». Обраний напря-мок наукових досліджень співпадає з напрямками досліджень кафедри. Метою роботи є перевірка чутливості кумулянтних методів у застосу-ванні для обробки акустичних сигналів в залежності від кількості та порядків кумулянтів і кумулянтних коефіцієнтів, об’єму вибірки та розподілів миттєвих значень досліджуваних сигналів. Для досягнення поставленої мети необхідним було вирішення таких за-дач: 1. Отримання формул для розрахунку параметрів розподілів оцінок кумулянтів завади та адитивної суміші завади та сигналу; 2. Розрахунок об’ємів вибірки та порогових значень або параметрів для побудови еліпсів розсіювання для подальшого прийняття рішення про від-сутність або наявність сигналу;3. Дослідження чутливості кумулянтних методів на моделях шумових сигналів з негауссівським розподілом миттєвих значень; 4. Дослідження можливості розпізнавання музичних сигналів із вико-ристанням кумулянтних методів. Об’єкт дослідження – процес обробки акустичних сигналів, спрямова-ний на їх виявлення та розпізнавання. Предмет дослідження – кумулянтні методи в системах розпізнавання акустичних сигналів. У процесі дослідження були використані основні методи теорії ймовірно-стей, математичної статистики, математичного моделювання, випадкових про-цесів і систем. Наукова новизна одержаних результатів: набув подальшого розвитку кумулянтний метод розрізнення акустичних сигналів, який базується на статис-тичній перевірці гіпотез; отримано формули для розрахунку параметрів розпо-ділів оцінок кумулянтів; розраховано об’єми вибірок і порогові значення для розпізнавання з імовірностями помилок першого та другого роду 0,01; побудо-вано еліпси розсіювання оцінок кумулянтів і кумулянтних коефіцієнтів; переві-рено чутливість кумулянтних методів до розрізнення змодельованих сигналів та реальних акустичних сигналів. Практичне значення одержаних результатів: запропоновано спосіб роз-різнення акустичних сигналів, придатний для використання в автоматизованих системах розпізнавання акустичних сигналів. Апробація результатів дисертації. Результати досліджень представлено на XIV Міжнародній науково-технічній конференції молодих вчених «Електро-ніка – 2021» (Київ, 20-22 квітня 2021 року) та на семінарах, що проходили на кафедрі акустичних та мультимедійних електронних систем. Публікації. Березницький А.Є. Виявлення шумового сигналу в адитивній суміші на основі кумулянта другого порядку // Електронна та Акустична Інже-нерія. – 2021. – Т. 4, № 2. DOI: https://doi.org/10.20535/2617-0965.eae.227817.uk
dc.format.page105 с.uk
dc.identifier.citationБерезницький, А. С. Кумулянтні методи розрізнення акустичних сигналів : магістерська дис. : 171 Електроніка / Березницький Антон Єгорович. – Київ, КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022. – 105 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/49528
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectвипадковий процесuk
dc.subjectеліпси розсіюванняuk
dc.subjectімовірність правильного виявленняuk
dc.subjectкумулянтuk
dc.subjectкумулянтний коефіцієнтuk
dc.subjectкумулянтні методиuk
dc.subjectакустичний сигналuk
dc.subjectмузичний сигналuk
dc.subjectнегауссівський розподілuk
dc.subjectрозпізнавання сигналівuk
dc.subjectрозпізнавання образівuk
dc.subjectшумовий сигналuk
dc.subjectядерна оцінкаuk
dc.subjectzufallsprozessuk
dc.subjectstreuellipseuk
dc.subjectWahrscheinlichkeit korrekter Detektionuk
dc.subjectkumulanteuk
dc.subjectkumulantekoeffizientuk
dc.subjectKumulanteverfahrenuk
dc.subjectmusiksignaluk
dc.subjectnicht-Gauß-verteilunguk
dc.subjectakustische signalerkennunguk
dc.subjectbilderkennunguk
dc.subjectrauschsignaluk
dc.subjectnukleare bewertunguk
dc.subject.udc681.518.5:519.213.2uk
dc.titleКумулянтні методи розрізнення акустичних сигналівuk
dc.typeMaster Thesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Bereznytskii_magistr.pdf
Розмір:
2.15 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
1.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (АМЕС)
Магістерські роботи