이중 초점 빔 형성기를 사용한 수동형 거리 추정 기법의 성능

Performance of a Passive Ranging by Using Dual Focused Beamformers

  • 김준환 (한국해양대학교 전파공학과) ;
  • 양인식 (한국해양대학교 전파공학과) ;
  • 김기만 (한국해양대학교 전파공학과) ;
  • 오원천 (국방과학연구소 수중음향신호처리연구실) ;
  • 김인익 (국방과학연구소 수중음향신호처리연구실) ;
  • 천승용 (국방과학연구소 수중음향신호처리연구실)
  • 발행 : 2001.02.01

초록

수중에서 음원까지의 거리를 추정하는 방법들이 연구되어 왔다. 그 가운데 초점 빔 형성기를 사용한 거리 추정 기법은 낮은 신호대 잡음비를 갖는 환경에서 우수한 성능을 갖는 것으고 알려져 있으나 다중 음원 환경에서는 성능 저하가 초래된다. 이에 본 논문에서는 두 개의 초점 빔 형성기를 사용하여 거리를 추정하는 방법을 제안하였다. 또한 표본화 주파수가 낮으면 초점 빔 형성기를 정확하게 원하는 위치로 지향할 수 없기 때문에 빔 패턴의 왜곡이 발생하게 되고, 그 결과 거리 추정 기법의 성능 저하를 초래한다. 그리고 이 논문에서는 표본화 주파수가 초점 빔 형성기를 이용하는 거리 추정 기법에 미치는 영향에 대해서도 고찰하도록 한다. 시뮬레이션을 통해 연구된 내용들을 검증하였다.

The passive ranging estimation techniques using a focused beamformer have been studied under the water. It is well known that the passive ranging estimation method using a focused beamformer is excellently evaluated. Among these, the passive ranging sonar is known to have a good performance under low signal-to-noise. ratio. However, its performance is degraded in multi-source environments. In this paper, we proposed the technique using dual focused beamformers to estimate the range. And when the sampling frequency is low, it is very difficult to steer the focused beam to the desired direction, as a result of this, the low performance occurs because of a distorted beam pattern. In this paper, we study the effect of sampling rate on passive ranging by using focused beamformer. And we verified the performance of the proposed method via computer simulation.

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참고문헌

  1. IEEE Trans. Acoust., Speech and Signal Processing v.ASSP-35 Passive range estimation of an underwater mneuvering target R.L. Moose
  2. J. Acoust. Soc. Amer. v.65 no.2 Passive ranging errors due to receiving hydrophone position uncertainty G. Clifford Carter
  3. IEEE Trans. Acoust., Speech, Signal Processing v.ASSP-29 Passive source tracking using sonar time delay data D.H. McCabe;R.L. Moose
  4. J. Acoust. Soc. Amer. v.70 no.4 Estimation of location and motion parameters of a moving source observed from a linear array J.C. Hassab(et al.)
  5. IEEE Trans. Acoust., Speech, Signal Processing v.ASSP-33 Adaptive underwater target tracking using passive multipath time-delay measurements P.L. Moose;T.E. Dailey
  6. IEEE Trans. Acoust., Speech, Signal Processing v.ASSP-33 Passive depth tracking of underwater maneuvering targets R.L. Moose;P.M. Godiwala
  7. J. Acoust. Soc. Amer. v.70 no.4 Estimation of location and motion parameters of a moving source observed from a linear array J.C. Hassab(et al.)
  8. IEEE Trans. Signal Processing v.46 no.8 Broadband nearfield beamforming using a radial beampattern transformation R.A. Kennedy;T.D. Abhayapala;D.B. Ward
  9. Phased Array Antenna Handbook R.J. Mailloux
  10. IEEE. J. Oceanic Eng. v.OE-8 no.3 The effect of array shape pertubation on beamforming and passive ranging W.S. Hodhkiss. Jr
  11. IEEE Trans. Acoust. Speech Signal. Proc. v.ASSP-29 no.3 Inherent bias in wavefront curvature ranging K.B. Theriault;R.M. Zeskind
  12. 한국음향학회지 v.19 no.3 보간법을 이용한 견인 어레이 형상 추정 기법의 성능 개선 박민수;도경철;오원천;윤대희;이충용