Analyseur Spectral pour Objets Informatiques

# Fiche Produit : Analyseur Spectral pour Objets Informatiques

Ce script Python simule et analyse les signatures spectrales d’objets informatiques (processeur, mémoire, réseau, stockage) en générant des signaux temporels et leurs transformées de Fourier rapides (FFT). Il propose des visualisations détaillées dans les domaines temporel et fréquentiel, ainsi qu’un rapport d’analyse complet.

## Caractéristiques du script :

**1. Génération des données spectrales :**
– Simulation de signaux temporels pour quatre types d’objets informatiques : CPU, mémoire, réseau, stockage.
– Durée configurable (par défaut : 2 s), fréquence d’échantillonnage de 1000 Hz.
– Signaux spécifiques à chaque objet :
– **CPU** : Combinaison de fréquences harmoniques (50 Hz, 100 Hz, 150 Hz, 200 Hz).
– **Mémoire** : Pics périodiques avec composantes sinusoïdales et carrées.
– **Réseau** : Trafic avec bursts (composantes exponentielles et sinusoïdales).
– **Stockage** : Accès disque avec latences (composantes sinusoïdales et en dents de scie).
– Ajout de bruit gaussien (niveau configurable, par défaut : 0,05) pour simuler des conditions réelles.

**2. Analyse fréquentielle :**
– Calcul de la transformée de Fourier rapide (FFT) pour obtenir les spectres de fréquence (fréquences positives uniquement).
– Analyse des caractéristiques spectrales pour chaque objet :
– **Fréquence dominante** : Fréquence avec la magnitude maximale.
– **Largeur de bande** : Plage de fréquences à -3 dB (puissance à 1/√2 du maximum).
– **Énergie totale** : Somme des carrés des magnitudes.
– **Centroïde spectral** : Centre de gravité du spectre.
– **Puissance de crête** : Magnitude maximale.

**3. Visualisations :**
– **Domaine temporel** : Graphiques des signaux temporels pour chaque objet, avec axes labellisés et grille.
– **Domaine fréquentiel** : Spectres de fréquence (jusqu’à 300 Hz pour lisibilité), avec magnitudes en fonction des fréquences.
– **Analyse comparative** :
– Spectres superposés pour comparer les objets.
– Barres pour l’énergie totale, la fréquence dominante et le centroïde spectral par objet.
– Visualisations claires avec titres, légendes, grilles et mise en page optimisée (Matplotlib).

**4. Rapport d’analyse :**
– Génération d’un rapport textuel incluant :
– Date et heure de l’analyse.
– Fréquence d’échantillonnage.
– Par objet : fréquence dominante, largeur de bande, énergie totale, centroïde spectral, puissance de crête.
– Format clair avec séparation par objet et mise en forme soignée.

**5. Flexibilité et extensibilité :**
– Paramètres ajustables : types d’objets, durée, niveau de bruit, fréquence d’échantillonnage.
– Signaux personnalisables pour chaque type d’objet (modifiables via fonctions sinusoïdales, carrées, exponentielles, etc.).
– Structure modulaire permettant l’ajout de nouveaux types d’objets ou analyses (ex. détection de pics, filtrage).

## Utilisation :

Le script s’exécute via la fonction principale, qui :
– Génère des données pour quatre objets (CPU, mémoire, réseau, stockage) sur 2 secondes avec un bruit de 0,05.
– Calcule la FFT pour chaque objet.
– Affiche trois ensembles de graphiques : signaux temporels, spectres de fréquence, analyse comparative.
– Produit un rapport textuel détaillé.

**Paramètres par défaut :**
– Objets : CPU, mémoire, réseau, stockage
– Durée : 2 secondes
– Fréquence d’échantillonnage : 1000 Hz
– Niveau de bruit : 0,05
– Visualisation fréquentielle limitée à 0-250 Hz (comparative) ou 0-300 Hz (individuelle)

– **Sortie :**
– Graphiques temporels pour chaque objet.
– Spectres de fréquence individuels.
– Analyse comparative (spectres superposés, énergie, fréquences dominantes, centroïdes).
– Rapport textuel avec caractéristiques spectrales.
– **Dépendances :** Python 3.x, `numpy`, `matplotlib`, `scipy`, `pandas`.
– **Personnalisation :** Ajustement des types d’objets, durée, bruit, plage de fréquences ou ajout de nouvelles métriques.

**Licence :** MIT