Share
طريقة مطورة لتحديد السرعة النصف قطرية للطائرة باستخدام ازاحة دوبلر == An improved method for the determination of airplane radial velocity using Doppler shift
Author name:
جزيل حسين عزيز
Supervisor name:
لؤي ادور جورج | ليث عبد العزيز العاني
General topic:
Physics
Specific topic:
Physics
Degree:
Master
University:
Al-Nahrain University - College Of Science - Physics Department
Language:
English
University location:
Baghdad
First pages:
26T1762 - p.pdf
Abstract:
في هذا البحث تم تقطيع الملف الصوتي للطائرة المتحركة الى عدة مقاطع متساوية باستخدام النافذة المتشابكة, ثم بعدها تم تحويل كل مقطع من المجال الزمني الى المجال الترددي باستخدام تحويل فورير السريع0للحصول على الترددات المميزة تم استخدام النافذة المتحركة والتي يتناسب حجمها مع قيمة الترددات التي تم ملاحقتها, وهذه الالية تجعل من العمل يختلف عن العمل السابق الذي تم فيه استخدام نافذة ذات عرض ثابت في ملاحقة الترددات المميزة0 اذ تم اعتماد خوارزمية في انتقاء الترددات المميزة,وتعتمد هذه الخوارزمية على الترددات التي تخضع لقانون دوبلر بحيث ان ازاحة دوبلر تتناسب طرديا" مع قيمة الترددات المميزة, كذلك ان الترددات التي تم ملاحقتها هي الترددات الاكثر ظهورا" في طيف القدرة0لقد تم استخدام عدة احجام للنافذة المتشابكة من اجل دراسة تاثير تغير حجم النافذة على دقة ايجاد السرعة النصف قطرية للطائرة ومقارنتها مع النافذة غير المتشابكة0 تمت مفاضلة دقة النتائج من خلال عاملين هما : الاول، تقارب المنحنيات المرسومة للسرعة النصف قطرية كدالة للزمن للحالتين النافذة غير المتشابكة والمتشابكة، حيث كلما كانت المنحنيات متقاربة اكثر كانت النتائج افضل. والعامل الثاني، هو قيم مربع معدل نسبة الخطا لخطية العلاقة بين ازاحة دوبلر والترددات المميزة حيث انه كلما كانت قيم مربع معدل نسبة الخطا قليلة كلما كانت النتيجة افضل وهذا يعني ان الترددات المميزة الناتجة من الحسابات ستحقق معادلة دوبلر بشكل افضل0 كذلك تم استخدام ثلاث ازمان للمقطع الصوتي وهي (0.1ثا) و(0.15ثا) و(0.2ثا) ومن خلال النتائج التي ظهرت وجد ان الزمن (0.2ثا) لطول المقطع الصوتي يعطي نتائج افضل من بقية الازمان. بالاضافة الى ذلك تم اختبار عدة قيم لعرض النافذة وهي (0.01) و(0.03) و(0.05)، وقد وجد ان افضل قيمة لعرض النافذة هي (0.05). كما وجد ان نتائج استخدام النافذة المتشابكة افضل من استخدام النافذة غير المتشابكة0 | In this research the sound file recorded for a moving airplane has been sliced into several frames using overlapped window. Then the array of each frame is transformed from the time domain into frequency domain using Fourier Transform (FT).To determine the characteristic frequency of the sound, a moving window technique was used, the size of that window is made proportional with the values of the tracked frequencies, the use of this adaptive window makes the difference with a previous research work conducted for the purpose, in that work a fixed - size window is used to track all characteristic frequencies.An algorithm was established to select the characteristic frequencies, this algorithm allocates the frequencies which satisfy the Doppler relation, beside that the tracked frequencies was chosen to be the most occurred frequencies in the power spectrum. Several sizes of the overlap windows have been tested to study the effect of window size on the accuracy of the determined radial velocity of the moving airplane. The obtained results have been compared with the corresponding results of non overlapped window.The accuracy of the results was assessed using two criterion, the first is the closeness of the curves of the determined radial velocities versus time for the case of overlapped and non - overlapped window; the closer curves indicate better results. The second used criteria is the Root Mean Square Error (RMSE), which is used to determine the linearity of the relationship between Doppler shift and characteristic frequencies, the least values of (RMSE) signify better results are obtained. Three values of the frame size have been tested; they are 0.1s, 0.15s and 0.2s. From the attained results it was found that the frame size 0.2s gives better results than the other tested sizes. In addition several values of window size have been tested; they are 0.01s, 0.03s and 0.05s, the best value is found 0.05s. Also the results indicated that the use of overlap window gives better results than the case of using non - overlap window.
