Алгоритмическое обеспечение корреляционного течеискателя, функционирующего в режиме реального времени

Авторы: Фаерман В. А., Аврамчук В. С.

Аннотация: Рассматривается адаптация алгоритма корреляционной обработки сигналов для решения задачи определения положения трубопроводных утечек акустическим способом в режиме реального времени. Новизна предложенного решения состоит в возможности уточнения значений результирующей корреляционной функции на основе обработки непрерывно поступающих порций данных. Для обеспечения более низких требований к вычислительным ресурсам по сравнению с классическим алгоритмом используются рекурсивные схемы вычисления корреляционных функций и нормирующих множителей. Это позволяет сохранить характерные для корреляционных течеискателей функциональные возможности и при этом не хранить в памяти промежуточные данные. Таким образом, предложенное алгоритмическое решение может быть использовано на компактных вычислительных платформах, таких как одноплатные компьютеры. Работоспособность коррелятора, программно реализованного в среде MATLAB, показана в ходе модельного эксперимента в режиме реального времени. С использованием синтезированных сигналов, моделирующих шум утечки, исследовано влияние параметров коррелятора на информативность корреляционного анализа при оценке времени запаздывания. Так, в частности, показано, что применение окон низкого разрешения в сочетании с высоким коэффициентом перекрытия позитивно сказывается на информативности анализа и ослабляет требования, предъявляемые к продолжительности сигналов.

Ключевые слова: корреляционный течеискатель, коррелятор, корреляционный анализ, оценка времени запаздывания, matlab

Библиография статьи: Фаерман В. А. Алгоритмическое обеспечение корреляционного течеискателя, функционирующего в режиме реального времени / В. А. Фаерман, В. С. Аврамчук // Доклады ТУСУР. – 2020. – Т. 23, № 1. – С. 20–25. DOI: 10.21293/1818-0442-2020-23-1-20-26