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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 ...

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VélocimétrielaseràFranges;AnalyseStatistiquedeSignauxàéchantillonnageAléatoireFrancisMicheli,MaudLavieille,PierreMillanONERAToulouse1Présentation11septembre2008AssaestunacronymepourAnalyseStatistiquedeSignauxàéchantillonnageAléatoire.Ils’agitd’unlogicieldestinéaupost-traitementdemesureseffectuéesparvélocimé-trielaser.Laparticularitédecesmesuresestqu’ellessontconstituéesd’acquisitionsmulticanauxéchantillonnésaléatoirement.Assaestl’étapedutraitemententrelelogicield’acquisitionetl’examendesmesures.Saprincipalefonctionestderelirelesﬁchiers(binairesouASCII)d’acquisitions,depréparerlesdonnées,decalculerlesgrandeursquipeuventnousintéresser(desstatis-tiquesauxanalysesfréquentielles),puisd’écriredesﬁchiersderésumésetdesﬁchiersauformatdelogicielsdedessins.Certainesbibliothèquessontenserviceàl’Oneradepuis10ans.D’autresontencoursdedéveloppement.1.1LicenceCelogicielestdiffuséavecunbut:partageravecd’autreslaboratoireletravailfaitpournosbesoinspropresetéchangeraveceuxdesidéeset(peut-être)desalgorithmes.Unautresouhaitestdecontribueraunemeilleurequalitédesmesuresobtenuesavecdesvélocimètreslasersparladiffusiond’algorithmesavancéessousuneformequienpermettelecontrôleetladiscussionentrelesutilisateursintéressés.Celogicielestaujourd’huidiffusésouslicenceGPLversion2ouultérieure.Assaaaussiétédéposéauprèsdel’AgencepourlaProtectiondesProgrammes(APP)souslenuméroIDDN.FR.001.440024.00.S.C.1998.000.20700SivouscitezAssa,nousvousdemandonsdelefaireainsi:1

ASSA:AnalyseStatistiquedeSignauxàéchantillonnageAléatoire2F.MICHELI,M.LAVIEILLE,P.MILLANASSA,unoutilderéférencepourletraitementdusignalenvélocimé-trielaser.10èmeCongrèsFrancophonedeTechniquesLaser(CFTL),19au22septembre2006,Toulouse(FRANCE)1.2ContactLepointdecontactpourAssaestmicheli@onera.fr2CapacitésAssaestconstituédeplusieursélémentsutilisablesindépendamment.–Uninterfacegraphique"VLF_cnvt"permetd’effectuerrapidementdesdépouille-mentrépétitifsaucoursd’unecampagned’essaietd’obtenirimmédiatementdesﬁchiersprêtspouruntracé.L’interfacepermetdesélectionnerlesoptionsetgèretoutleprocessusdedépouillementdesmesures.–Pourunusageplusavancé,desoutilsenlignedecommandecorrespondentàdiffé-rentesétapesdutraitement.Ilestpossibledelesappelerdepuisunscriptpourétudierlechoixdeparamètresdetraitementsetrechercherunoptimum.–Unmoduledelecturedesﬁchiers(read_LDV)metàdispositiondel’utilisateurlesdonnéesbrutesobtenuesparl’instrumentdemesureaprèsuneéventuelleépurationdesﬁchiers.Ilpermetd’ignorerledétaildesformatsdeﬁchiersetderécupérerlesvitessesmesuréespourlestraiterdansScilab(ouR,ouMatlab).–Lessourcesdesbibliothèquesconstituantscesdifférentsmodulessontdisponiblespourconstruiredenouveauxalgorithmes,intégreràunautrelogicielouconstituerunapplicatifspécialisé.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–Contrôledeladatationdesmesures11septembre2008

ASSA:AnalyseStatistiquedeSignauxàéchantillonnageAléatoire–Coïncidencelogicielleaposteriori–Restrictiondusignalàunsegment32.3Traitements–Statistiquessimplesjusqu’audegré4–Statistiquescroiséesjusqu’audegré3–Incertitudesstatistiquesparlaméthodedubootstrapsurlesdeuxpointsprécédents–Histogrammesdelavitesseavecanalyseenpics–Histogrammesdestempsentredeuxmesuresavecanalyseenpics–Histoiredessignaux–Fonctionsdecorrélationspardifférentesméthodes–Spectresdelavitessevialafonctiond’autocorrélationouunré-échantillonnage–Évaluationdel’échelleintégraledetemps–Dépouillementsconditionnels,parexemplepourl’analysedesphénomènescycliques2.4FormatsdesortieTouscesformatssontASCII(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:AnalyseStatistiquedeSignauxàéchantillonnageAléatoire3Aquoiilressemble(screenshots)FIG.1–pagedesﬁchiersFIG.2–pagedespré-traitements411septembre2008

ASSA:AnalyseStatistiquedeSignauxàéchantillonnageAléatoire4FIG.3–pagedessortiesordinairesFIG.4–read_ldv,l’outild’accèsdirectauxdonnéesTéléchargementetinstallation5Lesitewebdel’Oneraproposelesdernièresversionsentéléchargementàcetteadressehttp://www.onera.fr/dmae/velocimetrie-laser-assa11septembre2008

ASSA:AnalyseStatistiquedeSignauxàéchantillonnageAléatoire64.1PourMS-WindowsLeﬁchierassa-xxx-win32.tar.gzsufﬁt.Ilinclutladlldecygwin.IlvousfaudrachercherlemoteurTCLd’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.Ensuiteappelezlespropriétésduraccourcietdanslacaseciblefaiteprécéderlenomduﬁchierparwish(lemoteurgraphiquedetcl).UneicôneestproposéedanscemêmerépertoireInstall.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.rpm4.3ApartirdessourcesDeuxﬁchierssontnécessairespourreconstruireAssa.Labibliothèquegénéraleassabibetassaproprementdit.–assabib-xxx.src.rpm–assa-xxx.src.rpm–assabib-xxx.tar.gz–assa-xxx.tar.gzCesdeuxpartiesontétédéveloppéesaveclesoutilstraditionnelsdeslogicielsGNU/Linuxetpeuvents’installeravecl’incantationstandard:./configure--prefix=/usrekam...usmakeinstallPourrecompilerlessourcesvousdevrezavoir: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/)–TEX4ht(http://www.cse.ohio-state.edu/~gurari/TEX4ht/)5VLF_cnvt:manueldel’interfacegraphiqueAvertissement:l’interfacegraphiqueanticipesurlespossibilitéréelled’Assa.Cer-tainesfonctionnalitésontinopérantes,ellessontsignaléesparuntextegrisédanscemanuel.Pourunusagequotidienlestroispremièrespagessontlesseulesutiles.Lesautrenesontvisitéesquelorsdupremierdépouillementoupourchangeruneoptiondetraite-ment.Aprèsuncalcullerépertoirederésultatressembleàlaﬁgure5:FIG.5–RépertoirederésultatsLesﬁchiersXMLproduitssontdesrésultatsintermédiaires.Neleseffacezpas,ilestsouventpossibledelesrelirepourextrairedesrésultatsoubliéslorsdupremierpassage.VosﬁchiersﬁnauxsontstockésdanslesrépertoiresnommésStats,Histo_Vel...Ouvrezundecesrépertoiresetcliquezsurleﬁchierquevousvoulezexaminer.11septembre2008

ASSA:AnalyseStatistiquedeSignauxàéchantillonnageAléatoire85.1Menus5.1.1FichierNouveauprépareunnouveauﬁchierd’expérienceOuvrirouvreunﬁchierdéjàexistantSauvegardersauveleﬁchierd’expérienceencoursSauvegardersousdemandeunnometsauveleﬁchierencourssouscenomPropriétésﬁxelenomdel’expérienceencoursQuitterquitteleprogrammeaprèsavoirsauvéleﬁchierencoursLesﬁchiersd’expériencesprécédentessontlistésenbasdecemenu.Seulslesﬁchiersréellementaccessiblesapparaissentdanslaliste.5.1.2JournalImporterimporteuntexte(textepur,pasd’untraitementdetexte)danslejournal.Vouspouvezaussicollerdutexte.Exporterenregistreletextedujournaldansunﬁchiertexteindépendant5.1.3RésultatsRégénérerparcourstouslesﬁchiersXMLd’unrépertoireetrecréelesﬁchiersderésultats.Utilesivouschangerleformatdesﬁchiersgraphiquespouravoirlesnouveauxﬁchierssansre-dépouiller.Netraitequ’unrépertoireàlafois.Graph.seulmt.nerecréequelesﬁchiersgraphiques.Stats.seulmt.nerecréequelesﬁchiersdestatistiques.5.2PAGEJournalLapremièrepagevisibleestcelledujournal.Letextequiyestinscritestsauvéaveclesparamètresdedépouillementetladateestajoutéenﬁndetexteàchaquefoisqueleﬁchiercorrespondantestrechargé.5.3PAGERépertoireCettepagesertàdésignerlepointdedépartdudépouillement,letypedeﬁchieràdépouiller,lerépertoireoùstockerlesrésultats,leformatdessortiesetletypedesta-tistiquecollectées.Remarquezcettepossibilitédechoisirséparémentlerépertoiredesﬁchiersàtraiteretceluioùécrirelesrésultats.ElleautoriseàdépouillerdesCDROMs.Ledétaildeschampsestdonnéplusbas.11septembre2008

ASSA:AnalyseStatistiquedeSignauxàéchantillonnageAléatoireFIG.6–PageJournalFIG.7–Pagerépertoire911septembre2008

ASSA:AnalyseStatistiquedeSignauxàéchantillonnageAléatoire105.3.1SourceRépertoireIndiquericilerépertoired’oùpartiraledépouillement.Touslesﬁchierssituésendessousdecepointseronttrouvésettraités.Lebouton...ouvreuneboitededialoguequivouspermetdelechoisiràlasouris.Motifmotifsimpledushell(DOS,bash...).Lesjokers*et?sontautorisés.Notezquepourdépouillerunseulﬁchiervouspouvezdonnericisonnom.D’autrepartenraisond’uneétourderie,sousWindows95,*.rawet*.RAWsonttraitésdifféremment.ÉtalonnageNousavonschoisid’utiliserdesﬁchiersd’étalonnagesdistinctsdesdon-néesinscritesparlelogicield’acquisitiondanslesﬁchiers.Celapermetentreautredecommencerlesacquisitionsetdenevériﬁercesparamètresqu’unefoisquelevélocimètreestcorrectementinstallé.Celapermetaussiderectiﬁeraprèscoupunétalonnagemaladroit.Cesﬁchiersseprésententcommeceluidécriten8.5.Desoutilssontencoursdedéveloppementpourlescréeràpartird’unﬁchierd’acquisitionpriscommemodèle.Sivousdonnezunnomcomme"essai.ini"lecodechercheralepremierﬁchierdecenomenpartantdurépertoireduﬁchierencoursdetraitementetenremontantverslaracine.Cecipermetd’avoirunﬁchiergénéralàlaracinedustockageetdesﬁchiersspécialisésdanslesréper-toiresconcernés.Lepremierﬁchierrencontrémasquelesautres.Sivousdonnerunchemincompletcomme"/opt/Data/essai.ini"ceﬁchierserautiliséincondi-tionnellement.Sivousdonnezlemot"internal"àlaplacedunomdeﬁchierlesinformationsd’étalonnageserontretrouvéesàl’intérieurdesﬁchiersencoursdedépouillement.Celanemarchebiensurqu’avecdesformatsdeﬁchierscomplets(àl’opposédesformatsd’exportationdeDantecparexemple).5.3.2DestinationRépertoireLerépertoireoùsontstockéslesrésultats.Lastructurederépertoiredelasourceserarecopiéeàpartirdecepoint.Cechoixévited’écraserunrépertoirederésultatmaisconduitàdescheminskilométriques.5.3.3OptionsGraphiquesdécideziciduformatdesﬁchiersgraphiques.Lesformatsasciidata,ea-syplot,grace,tecplotetmatlabsontfonctionnels.Statistiqueschoisissezicilejeudestatistiquesàcollecter.classic,basicetuncertain-tiessontcorrects.Ilestfaciledecréerunnouveaudejeudeparamètres.Ptsàrefairependantletraitementdesﬁchiers,sil’und’euxsemblemauvaislesco-ordonnéesdupointssontenregistréesdansunﬁchier.11septembre2008

ASSA:AnalyseStatistiquedeSignauxàéchantillonnageFIG.8–PageActionAléatoire1111septembre2008

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