Vélocimétrie laser à Franges ; Analyse Statistique de Signaux ...

Description

VélocimétrielaseràFranges;AnalyseStatistique
deSignauxàéchantillonnageAléatoire
FrancisMicheli,MaudLavieille,PierreMillan
ONERAToulouse
11septembre2008
1 Présentation
AssaestunacronymepourAnalyseStatistiquedeSignauxàéchantillonnageAléatoire.
Il s’agit d’un logiciel destiné au post traitement de mesures effectuées par vélocimé
trie laser. La particularité de ces mesures est qu’elles sont constituées d’acquisitions
multicanauxéchantillonnésaléatoirement.
Assa est l’étape du traitement entre le logiciel d’acquisition et l’examen des mesures.
Sa principale fonction est de relire les fichiers (binaires ou ASCII) d’acquisitions, de
préparer les données, de calculer les grandeurs qui peuvent nous intéresser (des statis
tiquesauxanalysesfréquentielles),puisd’écriredesfichiersderésumésetdesfichiers
auformatdelogicielsdedessins.
Certaines bibliothèques sont en service à l’Onera depuis 10 ans. D’autre sont en cours
dedéveloppement.
1.1 Licence
Celogicielestdiffuséavecunbut:partageravecd’autreslaboratoireletravailfaitpour
nosbesoinspropresetéchangeraveceuxdesidéeset(peut être)desalgorithmes.
Un autre souhait est de contribuer a une meilleure qualité des mesures obtenues avec
des vélocimètres lasers par la diffusion d’algorithmes avancées sous une forme qui en
permettelecontrôleetladiscussionentrelesutilisateursintéressés.
Celogicielestaujourd’huidiffusésouslicenceGPLversion2ouultérieure.
Assa a aussi été déposé auprès de l’Agence pour la Protection des Programmes ...

Sujets

• Vitesse moto
• D'une ombre à l'autre
• Paramètre post-képlérien
• Tsingoni
• Processeur asynchrone
• Durée maximale d'interruption admissible

Informations

• Publié par: Edde
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• Langue: Français

Extrait

VélocimétrielaseràFranges;AnalyseStatistique deSignauxàéchantillonnageAléatoire FrancisMicheli,MaudLavieille,PierreMillan ONERAToulouse 1Présentation 11septembre2008 AssaestunacronymepourAnalyseStatistiquedeSignauxàéchantillonnageAléatoire. Ils’agitd’unlogicieldestinéaupost-traitementdemesureseffectuéesparvélocimé- trielaser.Laparticularitédecesmesuresestqu’ellessontconstituéesd’acquisitions multicanauxéchantillonnésaléatoirement. Assaestl’étapedutraitemententrelelogicield’acquisitionetl’examendesmesures. Saprincipalefonctionestderelirelesfichiers(binairesouASCII)d’acquisitions,de préparerlesdonnées,decalculerlesgrandeursquipeuventnousintéresser(desstatis- tiquesauxanalysesfréquentielles),puisd’écriredesfichiersderésumésetdesfichiers auformatdelogicielsdedessins. Certainesbibliothèquessontenserviceàl’Oneradepuis10ans.D’autresontencours dedéveloppement. 1.1Licence Celogicielestdiffuséavecunbut:partageravecd’autreslaboratoireletravailfaitpour nosbesoinspropresetéchangeraveceuxdesidéeset(peut-être)desalgorithmes. Unautresouhaitestdecontribueraunemeilleurequalitédesmesuresobtenuesavec desvélocimètreslasersparladiffusiond’algorithmesavancéessousuneformequien permettelecontrôleetladiscussionentrelesutilisateursintéressés. Celogicielestaujourd’huidiffusésouslicenceGPLversion2ouultérieure. Assaaaussiétédéposéauprèsdel’AgencepourlaProtectiondesProgrammes(APP) souslenuméroIDDN.FR.001.440024.00.S.C.1998.000.20700 SivouscitezAssa,nousvousdemandonsdelefaireainsi: 1

ASSA:AnalyseStatistiquedeSignauxàéchantillonnageAléatoire2 F.MICHELI,M.LAVIEILLE,P.MILLAN ASSA,unoutilderéférencepourletraitementdusignalenvélocimé- trielaser. 10èmeCongrèsFrancophonedeTechniquesLaser(CFTL),19au22 septembre2006,Toulouse(FRANCE) 1.2Contact [e-mail] 2Capacités Assaestconstituédeplusieursélémentsutilisablesindépendamment. –Uninterfacegraphique"VLF_cnvt"permetd’effectuerrapidementdesdépouille- mentrépétitifsaucoursd’unecampagned’essaietd’obtenirimmédiatementdes fichiersprêtspouruntracé.L’interfacepermetdesélectionnerlesoptionsetgère toutleprocessusdedépouillementdesmesures. –Pourunusageplusavancé,desoutilsenlignedecommandecorrespondentàdiffé- rentesétapesdutraitement.Ilestpossibledelesappelerdepuisunscriptpourétudier lechoixdeparamètresdetraitementsetrechercherunoptimum. –Unmoduledelecturedesfichiers(read_LDV)metàdispositiondel’utilisateurles donnéesbrutesobtenuesparl’instrumentdemesureaprèsuneéventuelleépuration desfichiers.Ilpermetd’ignorerledétaildesformatsdefichiersetderécupérerles vitessesmesuréespourlestraiterdansScilab(ouR,ouMatlab). –Lessourcesdesbibliothèquesconstituantscesdifférentsmodulessontdisponibles pourconstruiredenouveauxalgorithmes,intégreràunautrelogicielouconstituer unapplicatifspécialisé. 2.1Formatsd’entrée –TSI:compteur1990,IFAetFSA,correspondantauxlogicielsFind,Phase,FFW, PACEetFlowsizer. –Aerometrics:DSA,pourtroisversionsdulogiciel:4.18,4.19et4.21. –AsciiVLFData,formatASCIIavecunen-têtedanslestyledesfichiersini –Dantec:partiellementdeuxformatsd’exportationdulogicielassociéauBSAF80, texteetTecplot. 2.2Pré-traitements –FiltrageàNécart-types(historiqueetobsolète) –Suppressiondespointsaberrantsisolés –Contrôledeladatationdesmesures 11septembre2008

ASSA:AnalyseStatistiquedeSignauxàéchantillonnageAléatoire –Coïncidencelogicielleaposteriori –Restrictiondusignalàunsegment 3 2.3Traitements –Statistiquessimplesjusqu’audegré4 –Statistiquescroiséesjusqu’audegré3 –Incertitudesstatistiquesparlaméthodedubootstrapsurlesdeuxpointsprécédents –Histogrammesdelavitesseavecanalyseenpics –Histogrammesdestempsentredeuxmesuresavecanalyseenpics –Histoiredessignaux –Fonctionsdecorrélationspardifférentesméthodes –Spectresdelavitessevialafonctiond’autocorrélationouunré-échantillonnage –Évaluationdel’échelleintégraledetemps –Dépouillementsconditionnels,parexemplepourl’analysedesphénomènescycliques 2.4Formatsdesortie TouscesformatssontASCII(textesimple,ISO-8859-1).Enparticulieronpeutde- manderdesformatspour: –Grace(http://plasma-gate.weizmann.ac.il/Grace/) –Tecplot(http://www.tecplot.com/) –Easyplot(http://www.spiralsoftware.com/ep/eplot.html) –Scilab(http://www-rocq.inria.fr/scilab/)parexemplepeutrelirelesfichiersditsas- ciidata.Cesfichierssontaussicompatiblesavectouslestableurs. –R(http://www.r-project.org/) –Matlabpourlequelonécritjustelesnombressansen-tête. 11septembre2008

ASSA:AnalyseStatistiquedeSignauxàéchantillonnageAléatoire 3Aquoiilressemble(screenshots) F IG .1–pagedesfichiers F IG .2–pagedespré-traitements 4 11septembre2008

ASSA:AnalyseStatistiquedeSignauxàéchantillonnageAléatoire 4 F IG .3–pagedessortiesordinaires F IG .4–read_ldv,l’outild’accèsdirectauxdonnées Téléchargementetinstallation 5 Lesitewebdel’Oneraproposelesdernièresversionsentéléchargementàcetteadresse http://www.onera.fr/dmae/velocimetrie-laser-assa 11septembre2008

ASSA:AnalyseStatistiquedeSignauxàéchantillonnageAléatoire6 4.1PourMS-Windows Lefichierassa-xxx-win32.tar.gzsuffit.Ilinclutla dll de cygwin .Ilvousfaudrachercher lemoteurTCLd’ActiveState(http://www.activestate.com/Products/activetcl/index.mhtml) pourinstalleroumettreàjoursvotreTcl. Dépliezl’archivedansunrépertoiredevotrechoix.AllezdanslerépertoireAssaWin- Distetdoublecliquezsurwindows_installer.tcl.LeboutonInstallerlanceraleproces- sus.Cescriptestencorerudimentaireetselimiteàlacopiedesfichiersàlabonneplace. Pouravoiruneicônesurlebureau,allezdanslerépertoireC:\ProgramFiles\Assa\bin, draguezavecleclicdroitVLF_cnvtsurlebureauetdemanderunraccourci.Ensuite appelezlespropriétésduraccourcietdanslacaseciblefaiteprécéderlenomdufichier parwish(lemoteurgraphiquedetcl).Uneicôneestproposéedanscemêmerépertoire Install . Laprochaineversiondel’installeurseraplusévoluée.Pourré-installerlelogiciel,ef- facezauparavantC:\ProgramFiles\Assa. 4.2PourLinux(rpm) DesbinairessontdisponiblespourlessystèmesbaséssurRPM,compiléssurFedora5: –assabib-xxx-x.i686.rpm –assa-xxx-x.i686.rpm –assabib-devel-xxx-x.i686.rpm –assa-devel-xxx-x.i686.rpm 4.3Apartirdessources DeuxfichierssontnécessairespourreconstruireAssa.Labibliothèquegénérale assabib etassaproprementdit. –assabib-xxx.src.rpm –assa-xxx.src.rpm –assabib-xxx.tar.gz –assa-xxx.tar.gz CesdeuxpartiesontétédéveloppéesaveclesoutilstraditionnelsdeslogicielsGNU/Linux etpeuvents’installeravecl’incantationstandard: ./configure--prefix=/usr ekam ...us makeinstall Pourrecompilerlessourcesvousdevrezavoir: 11septembre2008

ASSA:AnalyseStatistiquedeSignauxàéchantillonnageAléatoire7 –GSL(http://sources.redhat.com/gsl/) –FFTW3(http://www.fftw.org/) –doxygen(http://www.stack.nl/~dimitri/doxygen/index.html) –gengetopt(http://www.gnu.org/software/gengetopt/gengetopt.html) –Tcl/Tk(http://tcl.sourceforge.net/) –tDOM(http://www.tdom.org) EnplusbiensûrducompilateurGCC.SousWindowsunenvironnementCygwin(http://www.cygwin.com) estnécessaire. Pourrecompilerlesitewebilfaudraenplus –Lyx(http://www.lyx.org/) –T E X4ht(http://www.cse.ohio-state.edu/~gurari/T E X4ht/) 5VLF_cnvt:manueldel’interfacegraphique Avertissement:l’interfacegraphiqueanticipesurlespossibilitéréelled’Assa.Cer- tainesfonctionnalitésontinopérantes,ellessontsignaléesparuntextegrisédansce manuel. Pourunusagequotidienlestroispremièrespagessontlesseulesutiles.Lesautrene sontvisitéesquelorsdupremierdépouillementoupourchangeruneoptiondetraite- ment.Aprèsuncalcullerépertoirederésultatressembleàlafigure5: F IG .5–Répertoirederésultats LesfichiersXMLproduitssontdesrésultatsintermédiaires.Neleseffacezpas,ilest souventpossibledelesrelirepourextrairedesrésultatsoubliéslorsdupremierpassage. VosfichiersfinauxsontstockésdanslesrépertoiresnommésStats,Histo_Vel...Ouvrez undecesrépertoiresetcliquezsurlefichierquevousvoulezexaminer. 11septembre2008

ASSA:AnalyseStatistiquedeSignauxàéchantillonnageAléatoire8 5.1Menus 5.1.1Fichier Nouveauprépareunnouveaufichierd’expérience Ouvrir ouvreunfichierdéjàexistant Sauvegardersauvelefichierd’expérienceencours Sauvegardersousdemandeunnometsauvelefichierencourssouscenom Propriétés fixelenomdel’expérienceencours Quitterquitteleprogrammeaprèsavoirsauvélefichierencours Lesfichiersd’expériencesprécédentessontlistésenbasdecemenu.Seulslesfichiers réellementaccessiblesapparaissentdanslaliste. 5.1.2Journal Importerimporteuntexte(textepur,pasd’untraitementdetexte)danslejournal. Vouspouvezaussicollerdutexte. Exporterenregistreletextedujournaldansunfichiertexteindépendant 5.1.3Résultats RégénérerparcourstouslesfichiersXMLd’unrépertoireetrecréelesfichiersde résultats.Utilesivouschangerleformatdesfichiersgraphiquespouravoirles nouveauxfichierssansre-dépouiller.Netraitequ’unrépertoireàlafois. Graph.seulmt.nerecréequelesfichiersgraphiques. Stats.seulmt.nerecréequelesfichiersdestatistiques. 5.2PAGEJournal Lapremièrepagevisibleestcelledujournal.Letextequiyestinscritestsauvéavec lesparamètresdedépouillementetladateestajoutéenfindetexteàchaquefoisque lefichiercorrespondantestrechargé. 5.3PAGERépertoire Cettepagesertàdésignerlepointdedépartdudépouillement,letypedefichierà dépouiller,lerépertoireoùstockerlesrésultats,leformatdessortiesetletypedesta- tistiquecollectées. Remarquezcettepossibilitédechoisirséparémentlerépertoiredesfichiersàtraiter etceluioùécrirelesrésultats.ElleautoriseàdépouillerdesCDROMs.Ledétaildes champsestdonnéplusbas. 11septembre2008

ASSA:AnalyseStatistiquedeSignauxàéchantillonnageAléatoire F IG .6–PageJournal F IG .7–Pagerépertoire 9 11septembre2008

ASSA:AnalyseStatistiquedeSignauxàéchantillonnageAléatoire10 5.3.1Source RépertoireIndiquericilerépertoired’oùpartiraledépouillement.Touslesfichiers situésendessousdecepointseronttrouvésettraités.Lebouton...ouvreune boitededialoguequivouspermetdelechoisiràlasouris. Motifmotifsimpledushell(DOS,bash...).Lesjokers*et?sontautorisés.Notez quepourdépouillerunseulfichiervouspouvezdonnericisonnom.D’autre partenraisond’uneétourderie,sousWindows95,*.rawet*.RAWsonttraités différemment. Étalonnage Nousavonschoisid’utiliserdesfichiersd’étalonnagesdistinctsdesdon- néesinscritesparlelogicield’acquisitiondanslesfichiers.Celapermetentre autredecommencerlesacquisitionsetdenevérifiercesparamètresqu’unefois quelevélocimètreestcorrectementinstallé.Celapermetaussiderectifieraprès coupunétalonnagemaladroit.Cesfichiersseprésententcommeceluidécriten 8.5.Desoutilssontencoursdedéveloppementpourlescréeràpartird’unfichier d’acquisitionpriscommemodèle.Sivousdonnezunnomcomme"essai.ini"le codechercheralepremierfichierdecenomenpartantdurépertoiredufichier encoursdetraitementetenremontantverslaracine.Cecipermetd’avoirun fichiergénéralàlaracinedustockageetdesfichiersspécialisésdanslesréper- toiresconcernés.Lepremierfichierrencontrémasquelesautres.Sivousdonner unchemincompletcomme"/opt/Data/essai.ini"cefichierserautiliséincondi- tionnellement.Sivousdonnezlemot"internal"àlaplacedunomdefichierles informationsd’étalonnageserontretrouvéesàl’intérieurdesfichiersencoursde dépouillement.Celanemarchebiensurqu’avecdesformatsdefichierscomplets (àl’opposédesformatsd’exportationdeDantecparexemple). 5.3.2Destination RépertoireLerépertoireoùsontstockéslesrésultats.Lastructurederépertoiredela sourceserarecopiéeàpartirdecepoint.Cechoixévited’écraserunrépertoire derésultatmaisconduitàdescheminskilométriques. 5.3.3Options Graphiquesdécideziciduformatdesfichiersgraphiques.Lesformatsasciidata,ea- syplot,grace,tecplotetmatlabsontfonctionnels. Statistiqueschoisissezicilejeudestatistiquesàcollecter.classic,basicetuncertain- tiessontcorrects.Ilestfaciledecréerunnouveaudejeudeparamètres. Ptsàrefairependantletraitementdesfichiers,sil’und’euxsemblemauvaislesco- ordonnéesdupointssontenregistréesdansunfichier. 11septembre2008

ASSA:AnalyseStatistiquedeSignauxàéchantillonnage F IG .8–PageAction Aléatoire11 11septembre2008