ARMマイコンキットで流星電波観測 (エコー検出の方法)

受信した信号からエコーを検出する方法について、あれこれ試行している。
ズボラな自分としては、放置環境での自動観測に向いた方法を実現したい。

自分にできるエコーの判断は．．．

• 単純に、閾値以上の信号をエコーとして判断。
• ノイズを誤検知しないよう、閾値をどうやって設定するかが難しい。。

これまで試した閾値

1. 閾値＝固定値
   • 最初に試した方法。
   • ノイズフロアが上昇したらアレもコレもエコーとしてカウントするので、放置環境での自動観測には向かない。
2. 閾値＝10分間の信号強度の平均＋固定値
   • ノイズフロアが上昇しても対応できるよう、1の改善版として試した方法で、そこそこ使えると思う。
   • 本当は移動平均したいところやけど、現在のシェルをメインにして作ったプログラムやと、RAMディスクとかを使ってファイルを介して過去のデータを引き継ぐとかの細工が必要で面倒なんで、移動平均は使っていない。

今回 試した閾値

3. 閾値＝標準偏差 (5σ)
   • 信号強度のグラフを見ていて思いついたのが、標準偏差を使う方法。
     • ノイズの状態が安定してたら、チョコっと顔を出す弱めのエコーも検出できるんちう??!!って。。
   • 今回はσの外に出たデータが欲しいデータになる。
     • 自分の環境では、5σくらいがイイ感じ。
   • バラツキが大きくなると破綻するので、変動係数が一定以上になったら、2の方法を使用する。
     • 10分間に数10個という大量のエコーを受信するような環境でバラツキがどの程度になるか．．．いいデータが採れたら確認して変動係数を見直すなどの調整を。。
   • 2よりチョット改善されてて、弱めのエコーもソコソコ検出できるようになった。

実装前の検討中(図の左，中) と 実装後(図の右) のデータ

図中の横破線 ： 固定値(+0.007)，σ～6σ

ARMマイコンキットで流星電波観測 (エコー検出検討-1)

ARMマイコンキットで流星電波観測 (エコー検出検討-2)

ARMマイコンキットで流星電波観測 (エコー検出検討-3)

真面目に働いていた時は、実験データの検証によく使っていたけど、σの外に出るデータは見たくなかったなぁぁぁ。