Введение
I. Анализ условий применения и тенденций развития информационно измерительных систем охраны периметров 18
1.1 Анализ информационно-измерительных систем и их структуры 18
1.1.1 Измерительная система 18
1.1.2 Измерительный канал измерительной системы 19
1.1.3 Системы автоматического контроля 20
1.1.4 Системы технической диагностики (СТД) 21
1.1.5 Структура информационно-измерительных системы 22
1.2 Анализ современных систем охраны периметров 23
1.2.1 Общие требования к периметральным системам 23
1.2.2. Специфика применения периметральных систем л 24
1.2.2.1 Радиолучевые системы 24
1.2.2.2 Радиоволновые системы 25
1.2.3 Сейсмические систем охраны периметров 26
1.2.3.1 Определения и терминология 26
1.2.3.2 Классификация и характеристики сейсмических средств обнаружения 27
1.3 Анализ и обоснование выбора физического принципа действия для создания информационно измерительной системы охраны периметров...33
1.3.1 Классификация и анализ характеристик известных датчиков...33
1.3.2 Выбор чувствительных элементов датчиков 44
1.3.3 Обоснование выбора сейсмического сигнала для создания
информационно измерительной системы охраны периметров 46
1.4 Постановка задачи и цели диссертационной работы 48
Выводы 50
II. Анализ природы вибросигналов от движущихся объектов и сейсмоакустических шумов Земли
2.1 Анализ известных сигналов от различных типов подвижных объектов 51
2.2 Исследования распространения виброколебаний и разработка их математической модели 57
2.3 Принципы распространения виброколебаний в слоистых средах 63
2.4 Анализ сейсмоакустических шумов Земли 65
2.4.1 Низкочастотные сейсмические шумы 66
2.4.2 Высокочастотные сейсмические шумы 67
2.4.3 Техногенные сейсмические шумы 70
Выводы 72
III. Разработка методов, алгоритмов и программ обработки сигналов от движущихся объектов по их вибросигналов 74
3.1. Анализ амплитудно-временных характеристик вибросигналов от движущихся объектов 74
3.1.1 Исследование поверхности почвы на наличие в ней шумов 74
3.1.2 Исследование вибросигналов в зависимости от некоторых характеристик грунта и скорости движения объекта 78
3.2 Разработка методов, алгоритмов обработки сигналов и их математических моделей от движущихся объектов по их вибросигналов 85
3.2.1 Разработка метода цифровой фильтрации вибросигналов полученных с земной поверхности для движущихся объектов 85
3.2.1.1 Теоретические основаны метода адаптивной фильтрации S5
3.2.1.2 Разработка метода адаптивной фильтрации вибросигналов полученных с земной поверхности для различных типов движущейся техники и их параметров 104
3.2.1.3 Разработка математических моделей распространения вибрационной волны в различных типах грунта от движущегося объекта 109
3.2.1.4 Разработка метода идентификации движущихся объектов с использованием адаптивной фильтрации 118
3.2.1.4.1 Выделение информационных признаков 118
3.2.1.4.2 Отбор наиболее информативных признаков для идентификации 119
3.2.1.4.3 Поэтапный анализ отобранных информационных признаков 123
3.2.1.5 Разработка метода определения скорости движущихся объектов
по их вибросигналов полученных с земной поверхности для различных
типов движущейся техники и параметров грунта 126
Выводы 134
IV. Теоретическая разработка перспективной ПИИС 135
4.1 Структура построения ПИИС 135
4.2 Структурная схема прототипа измерительного устройства 136
4.3 Разработка способа кодирования-декодирования информации на основе Турбо-кодов 139
4.3.1 Способ кодирования - декодирования 139
4.3.2 Алгоритм декодирования турбокода 145
4.4 Алгоритм работы устройства обработки вибрационного сигнала от движущегося объекта 146
4.5 Эффективность перспективных ИИСІЖОО 147
4.6 Сравнительная характеристика известной ИИСПКОО и разработанного ИИСІЖОО 152
Выводы 153
V. Экспериментальные исследования 155
5.1 Моделирование фильтров (ФНЧ и ФВЧ) с помощью программы N1
MultisimlO.l 155 5.2 Исследования адекватности математической модели распространения виброколебаний в приповерхностном слое земли 156
5.3 Исследования адекватности математических моделей распространения вибрационной волны в грунте, в щебени и в асфальте от движущегося объекта 1 5.3.1 Исследования адекватности математической модели распространения вибрационной волны в грунте от движущегося объекта 160
5.3.2 Исследования адекватности математической модели распространения вибрационной волны в щебне от движущегося объекта 162
5.3.3 Исследования адекватности математической модели распространения вибрационной волны в асфальте от движущегося объекта 165
5.4 Исследования адекватности метода определения скорости движущихся объектов по их вибросигналов полученных с земной поверхности для различных типов грунта 168
5.4.1 Исследования адекватности метода определения скорости движущихся объектов по их вибросигналов полученных с земной поверхности для грунта 168
5.4.2 Исследования адекватности метода определения скорости движущихся объектов по их вибросигналов полученных с земной поверхности для щебня 171
5.4.3 Исследования адекватности метода определения скорости движущихся объектов по их вибросигналов полученных с земной поверхности для асфальта 174
5.5 Экспериментальные исследования способа кодирования -декодирования информационного сигнала но основе Турбо кодов 177
5.5.1 Схема моделирования турбо кодера 177
5.5.2 Результаты экспериментальных исследований 180
5.6 Экспериментальные исследования метода идентификации движущихся объектов 183
5.6.1 Анализ АЧХ вибросигнала при движении легковой машины по различным типам грунта 183
5.6.2 Анализ АЧХ вибросигнала при движении людей 184
Выводы 186
Заключение 187
Список литературы
