Position Estimation of Underwater Acoustic Source Using Pulsed CW Signal

Pulsed CW 신호를 사용하는 수중 음원의 위치 추정을 위한 시간지연차 추정법

  • 최영근 (한국해양대학교 전파공학과) ;
  • 손권 (국방과학연구소) ;
  • 도경철 (국방과학연구소) ;
  • 김기만 (한국해양대학교 전파공학과)
  • Published : 2004.10.01

Abstract

There are many techniques for underwater source localization. These are the methods based on TDOA (Time Difference Of Arrival) estimation. beamforming techniques and high resolution techniques, etc. In this Paper we estimate the underwater source position using MCPSP (Modified Cross Power Spectrum Phase) function that is calculated on frequency domain using sensors of small number. However, the performances of the localizing method based on MCPSP function drops greatly in the case of CW (Continuous Wave) signal . In this Paper we proposed the TDOA estimation method for pulsed CW signal. In the Proposed method we composed of new segment including a edge of ping. This segment was computed by short-time energy detection. With theoretical representation the performances of the proposed method were analyzed under various environment.

수중에서 음원의 위치 추정을 위해 적용되어지는 기법으로써 시간지연차 (TDOA : Time Difference Of Arrival) 추정, 빔 형성 기법, 고 분해능 기법 등이 있다. 본 논문에서는 상대적으로 적은 수의 센서를 사용하여 주파수 영역에서 시간 지연차 추정에 사용되는 MCPSP (Modified Cross Power Spectrum Phase) 함수를 이용하였다. 그러나 MCPSP 함수에 기반한 방법은 CW (Continuous Wate) 신호를 대상으로 할 경우 추정 성능이 크게 떨어진다. 이에 본 논문에서는 Pulsed CW신호를 사용하는 수중 음원의 위치를 추정하기 위해 단 구간 (short-time) 에너지 검출을 이용하여 핑(ping)의 경계 영역을 포함하는 세그먼트를 구성하고 이로부터 MCPSP 함수를 구하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법의 성능에 대한 이론적인 접근과 함께 다양한 환경 하에서 분석이 이루어졌다.

Keywords

References

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