Przetwarzanie sygnałów z czujników nacisku z wykorzystaniem banku filtrów

• Autorzy: Mazurek P.

Warianty tytułu

EN

Signal processing using filter banks for weigh-in-motion sensors

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaproponowano algorytm do analizy sygnałów z czujnika nacisku (światłowodowego). Czujniki tego typu stosowane są do pomiaru obecności, prędkości oraz wagi (poprzez pomiar tzw. wagi w locie) pojazdu drogowego lub szynowego. Wykorzystując zespół czujników można wyznaczyć parametry te pod warunkiem prawidłowej rejestracji. Algorytmy detekcji, bazujące na progowaniu, nie są w stanie poradzić sobie z detekcją słabych sygnałów, co ma miejsce, gdy pojazd jest lekki lub nacisk osi zmienia się na skutek nierówności, przykładowo nawierzchni. Bank filtrów pozwala na poprawę pracy zespołu czujników poprzez czasowe i międzyczujnikowe odszumianie sygnału. W artykule przedstawiono i omówiono kilka przypadków, oraz przeprowadzono analizę Monte Carlo wpływu szumu na pomiar prędkości.

EN

The algorithm for analysis of signals from the weigh-in-motion (fiber) sensors is proposed. Such sensors are sued for the detection of the presence, velocity and weigh (weigh-in-motion) of vehicle. Application of the set of sensors allows estimation of such parameters, if the signals are correctly measured. The detection algorithms, like threshold based, are not suitable for small signals. Such signals occurs when the weigh of vehicle is small, or the pressure of axis changes due to road Surface roughness. Filter banks improves signal processing by the temporal and intersensor denoising. A few case studies are shown. Monte Carlo analysis is applied for the robustness of velocity estimation.

Słowa kluczowe

PL

analiza sygnałów; czujnik nacisku; pomiar prędkości; pojazdy drogowe; pojazdy szynowe; algorytmy detekcji; bank filtrów; odszumianie sygnału

EN

signal analysis; pressure sensor; speed measurement; road vehicles; rail vehicles; detection algorithms; filter bank; signal denoising

• Wydawca: Instytut Naukowo-Wydawniczy "TTS" Sp. z o.o
• Czasopismo: TTS Technika Transportu Szynowego
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 19, nr 9
• Strony: 2689--2697, CD
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz.

Twórcy

autor

Mazurek P.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Katedra Przetwarzania Sygnałów i Inżynierii Multimedialnej

Bibliografia

• 1. Batenko A., Grakovski A., Kabashkin I., Petersons E., Sikerzhicki Y., Problems of Fibre Optics Sensor Applications in Weight-in-Motion (WIM) Systems, Proceedings of the 11th International Conference “Reliability and Statistics in Transportation and Communication”, 311-316.
• 2. Klein L.A.: Sensor Technologies and Data Requirements for ITS. Artech House 2001.
• 3. Safaai-Jazi A., Ardekani S.A., Mehdikhani M., A Low-Cost Fiber Optic Weigh-In-Motion Sensor, Strategic Highway Research Program, 1990.
• 4. Williams B.: Intelligent Transport Systems Standards, Artech House Publishers, 2008.
• 5. Zhaojing T., Xiuhua S., Zhaojing T., Qunpo L., Dahu W., Weigh-in-Motion Based on Multi-sensor and RBF Neural Network, 2011 International Conference on Electric Information and Control Engineering (ICEICE), 944-947, 2011