آشكارسازي ناهنجاري مغناطيسي مبتني بر روش تجزيه حالت تجربي و ويژگي حداقل آنتروپي

آشكارسازي ناهنجاري مغناطيسي (MAD)، يك روش غيرفعال براي آشكارسازي هوا پايه اجسام زيرسطحي است. امواج نوري، راداري و صوتي، قادر به عبور از هواي آزاد به محيط آب دريا و نفوذ به عمق آب نبوده، ميرا شده و يا به محيط هوا برمي‌گردند. از طرف ديگر خطوط نيروي ميدان مغناطيسي در اين مرز بدون تغيير هستند. روش‌ MAD بر اساس اندازه‌گيري كوچك‌ترين تغييرات يا اختلال ايجادشده در ميدان مغناطيسي زمين براثر عبور يك شئ فرو مغناطيسي و ميدان دو‌قطبي مغناطيسي توليدشده در اطراف آن، استوار است و به‌ويژه در آب‌هاي كم‌عمق، يكي از كارآمدترين روش‌ها به شمار مي‌رود. با توجه به كاهش سريع ميدان مغناطيسي با افزايش فاصله، اختلال مغناطيسي توليدشده توسط هدف مغناطيسي در فاصله دور، معمولاً در نويز مغناطيسي، مدفون مي‌شود و به‌عبارت‌ديگر نسبت سيگنال به نويز (SNR) پايين مي‌آيد. در اين مقاله به‌منظور بهبود عملكرد آشكارسازي اختلال مغناطيسي در SNR پايين، يك روش تركيبي از MAD مبتني بر روش تجزيه حالت تجربي (EMD)، و حداقل آنتروپي، پيشنهادشده است. به‌منظور ارزيابي عملكرد روش، يك دستگاه اندازه‌گيري الكترونيكي ساخته‌شده و داده‌هاي مغناطيسي به‌صورت ميداني از درياي كاسپين در محدوده‌ي بندر انزلي برداشت‌شده است. اين داده‌ها كه آغشته به نويز مغناطيسي محيطي است به روش آنتروپي موردبررسي قرارگرفته است. با توجه به ويژگي آنتروپي، ناهنجاري مغناطيسي هر زمان كه آنتروپي زير آستانه‌ي تعريف‌شده تنزل يابد، تشخيص داده مي‌شود. به‌اين‌ترتيب، روش پيشنهادي براي آشكارسازي ناهنجاري مغناطيسي ضعيف هم مؤثر است. نتايج آزمايش نشان‌دهنده احتمال آشكارسازي بالاي روش پيشنهادي براي SNR ورودي پايين است. در مقايسه با SNR سيگنال اصلي كه 10dB- است، SNR سيگنال بازسازي‌شده به 8dB بهبوديافته است. به‌علاوه، زمان كل به‌روزرساني پارامترهاي تابع چگالي احتمال PDF) (، نويز حدود 0/075s به‌دست‌آمده است.