Для выделения огибающей осуществляют фильтрацию в инфраниз
-
кочастотном диапазоне
(
до
10
Гц
).
Цифровой аналог данной операции
можно представить в виде выражения
[9]
u
i
=
u
i
−
1
+ 2
u
i
+
u
i
+1
4
.
(1)
При применении линейного сглаживающего фильтра вида
(1)
появля
-
ются значительные искажения в точках излома формы огибающей
,
по
-
этому он используется
,
как правило
,
в сочетании с нелинейным филь
-
тром
,
например
,
реализующим метод медианного сглаживания
[9].
Динамика процесса в сейсмических системах изменяется доста
-
точно быстро
:
нарушитель может двигаться со скоростью от
0,5
до
4
м
/
с
(
согласно техническим условиям
).
Удару стопы соответствует
импульс колоколообразной формы на огибающей сигнала
,
причем ам
-
плитуда импульса уменьшается при увеличении расстояния источник
–
приемник
.
Решение задачи распознавания не должно зависеть от уров
-
ня сигнала
.
Поэтому на этапе предварительной обработки производят
масштабирование
.
Результатом первого этапа обработки является оги
-
бающая сигнала
—
экспериментальная кривая
.
Сегментация огибающей
.
Выбор способа и методов сегментации
определяется формой экспериментальной кривой
.
Проанализируем характерные особенности огибающих сигнала
.
Движению
(
шагам или бегу
)
одного человека соответствует достаточ
-
но регулярное чередование импульсов различной амплитуды и пауз
(
рис
. 2,
а
).
Группа людей при той же скорости генерирует сигнал более
сложной формы
(
рис
. 2,
б
):
паузы практически отсутствуют
,
происхо
-
дит наложение отдельных импульсов при совпадении ударов
.
Форма
огибающей сейсмического шума
(
микросейсма
)
соответствует процес
-
су
,
близкому к стационарному
(
рис
. 2,
в
).
Поскольку информация о нарушителе содержится в количестве им
-
пульсов и длине горизонтальных участков
(
на интервале оценки
),
то
целесообразно проводить полное структурное описание
,
т
.
е
.
выделить
на огибающей точки смены состояний процесса и представить экспе
-
риментальную кривую последовательностью участков
,
характеризую
-
щихся единством формы
.
При описании пауз и импульсов выберем следующие непроизвод
-
ные элементы
:
горизонтальный участок
,
передний фронт
,
вершину и
задний фронт импульса
.
Горизонтальный участок характеризуется по
-
стоянством амплитуды в пределах некоторого сегмента
,
а вершина
,
пе
-
редний и задний фронты импульса
—
кривизной и наклоном огибаю
-
щей
.
Для нахождения точек смены состояния процесса и последующей
ISSN 0236-3933.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. "
Приборостроение
". 2004.
№
3 99
