• Research Article

    Calculating transmission loss of cylindrical silencers lined with multi-layered poroelastic sound absorbing materials using mode matching method

    모드 매칭법을 이용한 다층 다공성 탄성 흠음재가 채워진 원통형 소음기의 음향투과손실 계산

    Jongmoo Lee Haesang Yang and Woojae Seong

    이종무, 양해상, 성우제

    This paper deals with the process of obtaining sound transmission loss of a cylindrical silencer lined with multi-layered poroelastic sound absorbing materials. …

    본 논문은 다층 다공성 흡음재가 채워진 원통형 소음기의 음향투과손실을 구하는 과정을 다루었다. 다층 다공성 흡음재 내부에서 전파되는 파동을 다루기 위해 Biot모델과 Johnson-Champoux-Allard-Lafarge(JCAL) …

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    This paper deals with the process of obtaining sound transmission loss of a cylindrical silencer lined with multi-layered poroelastic sound absorbing materials. The Biot model and the Johnson-Champoux-Allard- Lafarge (JCAL) model were used to deal with waves propagating in multi-layered poroelastic materials. The boundary conditions required for analysis of the silencer were obtained and the numerical process of finding modes was explained. A numerical experiment was conducted on the 2-layered silencer using the modes and the transmission loss converged with the first 12 modes. Finally, the mode matching method proposed in this research was validated by being compared with the results calculated from Finite Element Method (FEM) about different kinds of sound absorbing materials.


    본 논문은 다층 다공성 흡음재가 채워진 원통형 소음기의 음향투과손실을 구하는 과정을 다루었다. 다층 다공성 흡음재 내부에서 전파되는 파동을 다루기 위해 Biot모델과 Johnson-Champoux-Allard-Lafarge(JCAL) 모델을 이용했다. 소음기 해석에 필요한 경계조건들을 얻었고 그것들을 토대로 수치적으로 모드를 구하는 과정을 설명했다. 얻은 모드들을 이용하여 2층 소음기에 대해 수치적인 실험을 진행했으며 처음 12개의 모드만으로도 음향투과손실이 수렴함을 보였다. 마지막으로 흡음재의 종류를 바꿔가면서 음향투과손실을 계산했고 이를 유한요소법을 이용한 결과와 비교함으로써 본 연구에서 제시한 모드 매칭법의 유효성을 검증했다.

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    31 July 2022
  • Research Article

    An experimental investigation into the mechanism of the refrigerator contraction-expansion noise

    냉장고 수축팽창 소음의 발생기구에 대한 실험적 규명

    Yeong-Gyu Lee and Won-Jin Kim

    이영규, 김원진

    This paper aims to identify the causes and mechanisms of contraction-expansion noise in refrigerators and proposes noise reduction methods. Contraction-expansion noise generated …

    본 논문은 냉장고 수축팽창 소음의 원인 및 메커니즘을 파악하고 소음 감소 방법을 제안한다. 냉장고에서 발생하는 수축팽창 소음은 주로 내부부품 사이의 접촉면에서 발생하는 …

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    This paper aims to identify the causes and mechanisms of contraction-expansion noise in refrigerators and proposes noise reduction methods. Contraction-expansion noise generated in refrigerators is mainly due to stick-slip phenomenon occurring on the contact surface between inner parts. Friction experiments were conducted to identify the factors causing the stick-slip phenomenon. Furthermore, the vibration level of the internal components was measured to determine the characteristics and location of the contraction-expansion noise. Based on the experimental results, experiments have been conducted to verify the noise characteristics for each factor. From this, it was confirmed that the friction experiment and the refrigerator contraction-expansion noise generation location and frequency were the same. The vibration level also increased as the vertical force was increased due to load loading. Also, it was confirmed that the contraction-expansion noise was reduced when the surface roughness was increased. Therefore, it was concluded that increasing the surface roughness of the contact surface in the same way as the results of the friction experiment was the method of reducing contraction-expansion noise.


    본 논문은 냉장고 수축팽창 소음의 원인 및 메커니즘을 파악하고 소음 감소 방법을 제안한다. 냉장고에서 발생하는 수축팽창 소음은 주로 내부부품 사이의 접촉면에서 발생하는 스틱슬립 현상에 의한 것이다. 스틱슬립 현상을 일으키는 요인을 규명하기 위해 마찰실험이 수행되었다. 또한 내부부품의 진동레벨을 측정하여 수축팽창 소음의 특성 및 위치를 규명하였다. 실험 결과를 바탕으로 요인별 소음 특성을 검증하는 실험이 진행되었다. 이를 통해 마찰실험과 냉장고 수축팽창 소음 발생 위치와 빈도가 동일한 것을 확인하였다. 하중적재로 수직력이 증가하면 진동레벨도 증가하였다. 또한 표면거칠기를 증가하였을 때 수축팽창 소음이 저감되는 것으로 확인되었다. 따라서, 마찰실험 결과와 동일하게 접촉면의 표면거칠기를 증가하는 것이 수축팽창 소음저감 방법이라는 결론을 도출하였다.

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    31 July 2022
  • Research Article

    Modeling of ambient noise in ocean environment using coupled mode

    연성모드법을 이용한 해양 배경소음 모델링

    Jungyong Park and Hyuckjong Kwon

    박중용, 권혁종

    A model is developed for the calculation of sea surface generated ambient noise in the range dependent ocean environment. The sources are …

    본 논문에서는 거리 종속환경에서 해수면에 의한 배경소음 모델링을 수행하였다. 모델링 환경에서 음원은 해수면 근처에서 수평 방향의 전 영역에서 위치하고, 수신기 배열은 거리 …

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    A model is developed for the calculation of sea surface generated ambient noise in the range dependent ocean environment. The sources are located in the horizontal plane all around and their depths are at the near-surface. The receiver array is located in the range dependent ocean waveguide. One-way coupled mode method is used to model the acoustic propagation between the sources and receiver in the range dependent waveguide, and the cross spectral density matrix of noise is derived. In simulation, noise intensity, beamforming result and coherence function are calculated from the cross spectral density matrix. These results are compared with those in the range independent environment. The modeling result shows the effect of the vertical directionality and asymmetry characteristics of the horizontal plane.


    본 논문에서는 거리 종속환경에서 해수면에 의한 배경소음 모델링을 수행하였다. 모델링 환경에서 음원은 해수면 근처에서 수평 방향의 전 영역에서 위치하고, 수신기 배열은 거리 종속환경의 해양 도파관 내에 위치하였다. 거리 종속환경에서의 소음원과 수신기 간의 음파전달은 연성모드법을 사용하여 계산되었으며, 이를 이용하여 수신기 간 상호 스펙트럴 밀도행렬 식을 유도하였다. 계산된 상호 스펙트럴 밀도행렬은 소음 인텐시티, 빔형성 결과, 코히런스 함수를 계산하는 데 사용되었으며, 그 결과를 거리 독립환경에서의 결과와 비교하였다. 이를 통해 해저면 특성에 의한 수직 방향성과 거리 종속환경에 의한 수평면상의 비대칭성 특성이 모델링 결과에 반영됨을 확인하였다.

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    31 July 2022
  • Research Article

    A study on channel reliability estimation of turbo decoder for underwater acoustic channel

    수중 음향 채널에서 터보 복호기의 채널 신뢰도 추정에 관한 연구

    Hyun-Woo Jeong, Ji-Won Jung and In-Soo Kim

    정현우, 정지원, 김인수

    Channel reliability estimation for iterative codes such as turbo codes is very important factor in time varying underwater acoustic channel, an incorrect …

    터보 부호화 같은 반복 부호에서 채널 신뢰도 추정은 시변하는 수중 음향 채널에서 성능 향상을 위한 중요한 요소로서, 부정확한 채널 신뢰도 추정은 오히려 …

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    Channel reliability estimation for iterative codes such as turbo codes is very important factor in time varying underwater acoustic channel, an incorrect estimation of channel reliability induced performance degradation. Therefore, this paper presents an optimal channel reliability estimation method for turbo coded FSK signal with rate of 1/3. The estimated BER algorithm is a method that can estimate the reliability of received data by comparing received data and decoded data, and we determine optimal channel reliability by using the method. In order to analyze the performance, the experiment was conducted on a lake in Munkyeong city by moving in the range of 300 m to 500 m. At the result of applying presented method to failed decoding packets, we confirm all packets are decoded successfully.


    터보 부호화 같은 반복 부호에서 채널 신뢰도 추정은 시변하는 수중 음향 채널에서 성능 향상을 위한 중요한 요소로서, 부정확한 채널 신뢰도 추정은 오히려 성능을 더욱 악화시킨다. 따라서 본 논문에서는 시변 수중 음향 채널에서 부호화율 1/3을 가지는 터보 부호화된 Frequency Shift Keying(FSK) 신호의 최적의 채널 신뢰도 추정 방식을 분석하였다. 추정(Estimation Bit Error Rate, E-BER) 알고리즘은 복호된 데이터를 재부호화시켜 수신된 신호와의 차이를 산정하는 방식이며, 채널 신뢰도의 변화에 따른 E-BER을 구하여 최적의 채널 신뢰도를 결정할 수 있다. 성능 분석을 위해 문경의 호수에서 거리 300 m ~ 500 m의 이동성 실험을 하였으며, 데이터를 복호하지 못하는 패킷에 대해 최적의 채널 신뢰도를 추정하여 적용한 결과, 모두 복호하였음을 확인하였다.

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    31 July 2022
  • Research Article

    Assessment of acoustic detection performance for a deployment of bi-static sonar

    양상태 소나 배치를 위한 음향탐지성능 평가 방법

    Su-Uk Son, Won-Ki Kim, Ho Seuk Bae and Joung-Soo Park

    손수욱, 김원기, 배호석, 박정수

    This paper aims to evaluate the acoustic detection performance for the deployment of the source and receiver positions of a bi-static sonar. …

    본 논문은 양상태 소나의 음원과 수신기 배치를 위해 음향탐지성능을 평가하는 것을 목표로 한다. 단상태 소나와는 다르게 양상태 소나의 경우에는 배치를 위한 연산량과 …

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    This paper aims to evaluate the acoustic detection performance for the deployment of the source and receiver positions of a bi-static sonar. In contrast with a mono-static sonar, a bi-static sonar has a large amount of computation and complexity for deployment. Therefore, in this study, we propose an assessment method that reduces the amount of computation while considering the variability of the ocean environment as a method to apply to the placement of the source and receiver of a bi-static sonar. First, we assume the representative ocean environment in the shallow and deep water. The signal excess is calculated with the source to receiver ranges and sensor depths. And the result is compared with the proposed assessment method of acoustic detection performance.


    본 논문은 양상태 소나의 음원과 수신기 배치를 위해 음향탐지성능을 평가하는 것을 목표로 한다. 단상태 소나와는 다르게 양상태 소나의 경우에는 배치를 위한 연산량과 복잡도가 크기 때문에 해양환경을 고려한 배치 연구는 진행된 바가 없다. 따라서 본 연구에서는 양상태 소나의 음원과 수신기 배치에 적용하기 위한 방법으로 해양환경의 변동성을 고려하면서도 연산량을 줄이는 평가 방법에 대해 제안한다. 본 연구에서는 천해와 심해의 대표 해양환경을 선정하였으며, 그 해역에서 음원과 수신기 간의 거리 및 센서 심도를 변경하며 신호초과를 계산하고, 그 결과를 제안하는 음향탐지성능 평가 방법과 비교 및 분석한다.

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    31 July 2022
  • Research Article

    Experimental analysis and modeling for predicting bistatic reverberation in the presence of artificial bubbles

    인공기포 존재 환경에서의 양상태 잔향음 예측을 위한 해상 실험 분석 및 모델링 연구

    Wonjun Yang, Raegeun Oh, Ho Seuk Bae, Su-Uk Son, Da Sol Kim and Jee Woong Choi

    양원준, 오래근, 배호석, 손수욱, 김다솔, 최지웅

    Bubbles generated by various causes in the ocean are known to persist for long periods of time. Although the volume occupied by …

    해양에서 다양한 원인에 의해 발생된 기포들은 해수 중 오랜 시간 잔존하는 것으로 알려져 있다. 이러한 기포들이 해양환경에서 차지하고 있는 부피는 매우 작지만 …

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    Bubbles generated by various causes in the ocean are known to persist for long periods of time. Although the volume occupied by bubbles in the ocean is small, the presence of bubbles in ocean due to resonance and attenuation greatly affects the acoustic properties. Accordingly, bistatic reverberation experiment was performed in the ocean where artificial bubbles exist. A number of transducers and receivers were installed on 6 buoys arranged in a hexagonal shape, and blowing agents were dropped in the center of the buoy to generate bubbles. For reverberation modeling that reflects acoustic characteristics changed by bubbles, the spatial distribution of bubbles was estimated using video data and received signals. A measurement-based bubble spectral shape was used, and it was assumed that the bubble density within the spatial distribution of the estimated bubble was the same. As a result, it was confirmed that the bubble reverberation was simulated in a time similar to the measured data regardless of the bubble density, and the bubble reverberation level similar to the measured data was simulated at a void fraction of about 10-7 ~ 10-6.8.


    해양에서 다양한 원인에 의해 발생된 기포들은 해수 중 오랜 시간 잔존하는 것으로 알려져 있다. 이러한 기포들이 해양환경에서 차지하고 있는 부피는 매우 작지만 공진, 감쇠 등으로 인해 해수 중 기포의 존재는 음향 특성에 큰 영향을 미친다. 이에 따라 본 논문에서는 인공기포가 존재하는 해양 환경에서의 양상태 잔향음 실험을 수행하였다. 다수의 송수신기들이 육각형 형태로 배치된 6개의 부이에 설치되었으며, 부이 중앙에 발포제를 투하하여 인공기포를 발생시켰다. 발생된 기포에 의해 변화하는 음향 특성을 반영한 잔향음 모델링을 위해 영상자료와 수신신호를 이용하여 기포의 공간적인 분포를 추정하였다. 측정치 기반의 기포 분포 형태를 이용하였으며, 추정한 기포의 공간적 분포 내에서의 기포 밀도는 동일하다고 가정하여 기포 밀도의 변화에 따른 모의 결과를 측정치와 비교, 분석하였다. 그 결과 기포에 의한 잔향음 모의결과가 실측값과 유사한 시간대에 모의되었으며, 약 10-7 ~ 10-6.8의 기포율에서 실측값과 유사한 기포 잔향음 준위가 모의됨을 확인하였다.

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    31 July 2022
  • Research Article

    Analysis of statistical characteristics of bistatic reverberation in the east sea

    동해 해역에서 양상태 잔향음 통계적 특징 분석

    Su-Hyeon Yeom, Seunghyun Yoon, Haesang Yang and Woojae Seong

    염수현, 윤승현, 양해상, 성우제

    In this study, the reverberation of a bistatic sonar operated in southeastern coast in the East Sea in July 2020 was analyzed. …

    최근 단상태 소나의 표적탐지에 대한 한계로 인해 양상태 소나의 사용이 늘어나고 있다. 또한 소나 시스템이 고해상도의 성능으로 발전하면서 잔향음의 확률분포가 다양한 형태로 …

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    In this study, the reverberation of a bistatic sonar operated in southeastern coast in the East Sea in July 2020 was analyzed. The reverberation sensor data were collected through an LFM sound source towed by a research vessel and a horizontal line array receiver 1 km to 5 km away from it. The reverberation sensor data was analyzed by various methods including geo-plot after signal processing. Through this, it was confirmed that the angle reflected from the sound source through the scatterer to the receiver has a dominant influence on the distribution of the reverberation sound, and the probability distribution characteristics of bistatic sonar reverberation varies for each beam. In addition, parametric factors of K distribution and Rayleigh distribution were estimated from the sample through moment method estimation. Using the Kolmogorov-Smirnov test at the confidence level of 0.05, the distribution probability of the data was analyzed. As a result, it could be observed that the reverberation follows a Rayleigh probability distribution, and it could be estimated that this was the effect of a low reverberation to noise ratio.


    최근 단상태 소나의 표적탐지에 대한 한계로 인해 양상태 소나의 사용이 늘어나고 있다. 또한 소나 시스템이 고해상도의 성능으로 발전하면서 잔향음의 확률분포가 다양한 형태로 나타나 이에 대한 연구가 활발히 이루어 지고 있다. 본 연구에서는 2020년 7월, 동해 천해환경에서 수행된 양상태 소나의 잔향음을 분석하였다. 잔향음 센서 데이터는 Linear Frequency Modulated(LFM) 음원을 예인하는 연구선과 이로부터 1 km~ 5 km 떨어진 수평 선배열 수신기를 통해 수집되었으며 빔 형성 및 프리엠프 게인(Preamp-gain) 보상과정 등의 신호처리를 거친 후 Geo-plot을 비롯한 다양한 방법으로 분석되었다. 이를 통해 음원에서 산란체를 거쳐 수신기로 반향되는 각도가 잔향음의 분포에 지배적인 영향을 미친다는 점과 빔별로 잔향음 확률분포가 달라진다는 양상태 소나 잔향음의 특징을 확인할 수 있었다. 또한, 모멘트 추정 기법을 통해 샘플로부터 K 분포 및 레일리 분포의 모수 인자를 추정하였으며 Kolmogorov-Smirnov test(K-S test) 기법을 이용하여 유의수준 0.05에서 데이터가 어느 확률분포에 일치하는 지를 분석하였다. 결과적으로 잔향음이 레일리 확률분포를 따른다는 것을 관찰할 수 있었으며 이는 낮은 Reveration to Noise Ratio(RNR)의 영향임을 추정할 수 있었다.

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    31 July 2022
  • Research Article

    Direct blast suppression for bi-static sonar systems with high duty cycle based on adaptive filters

    고반복률을 갖는 양상태 소나 시스템에서의 적응형 필터를 이용한 송신 직접파 제거 연구

    Wonnyoung Lee, Euicheol Jeong, Kyungsik Yoon, Geunhwan Kim, Dohyung Kim, Yena You and Seokjin Lee

    이원녕, 정의철, 윤경식, 김근환, 김도형, 유예나, 이석진

    In this paper, we propose an algorithm to improve target detection rate degradation due to direct blast in a bi-static sonar systems …

    본 논문은 고반복률을 갖는 양상태 소나 시스템에서의 송신 직접파로 인한 표적 탐지율 저하를 적응형 필터를 이용하여 개선하는 알고리즘을 제안한다. 이러한 소나 시스템에서의 …

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    In this paper, we propose an algorithm to improve target detection rate degradation due to direct blast in a bi-static sonar systems with high duty cycle using an adaptive filters. It is very important to suppress the direct blast in the aforementioned sonar systems because it has a fatal effect on the actual system operation. In this paper, the performance was evaluated by applying the Normalized Least Mean Square (NLMS) and Recursive Least Square (RLS) algorithms to the simulation and sea experimental data. The beam signals of the target and direct blast bearings were used as the input and desired signals, respectively. By optimizing the difference between the two signals, the direct blast is removed and only the target signal is remained. As a result of evaluating the results of the matched filter in the simulation, it was confirmed that the direct blast was removed to the noise level in both Linear Frequency Modultated (LFM) and Generalized Sinusoidal Frequency Modulated (GSFM), and in the case of GSFM, the target sidelobe decreased by more than 20 dB, thereby improving performance. In the sea experiment, it was confirmed that the LFM reduced the level of the transmitted direct wave by 10 dB, the GSFM reduced the level of the transmitted direct wave by about 4 dB, and the side lobe of the target decreased by about 4 dB, thereby improving the performance.


    본 논문은 고반복률을 갖는 양상태 소나 시스템에서의 송신 직접파로 인한 표적 탐지율 저하를 적응형 필터를 이용하여 개선하는 알고리즘을 제안한다. 이러한 소나 시스템에서의 송신 직접파 제거는 실제 시스템을 운용하는 것에 치명적인 영향을 주기 때문에 이것을 제거하는 것이 아주 중요하다. 본 논문에서는 시뮬레이션과 해상 실험 데이터에 Normalized Least Mean Square(NLMS)와 Recursive Least Square(RLS) 알고리즘을 적용하여 성능을 평가하였다. 송신 직접파 성분과 표적 신호가 포함된 표적 방위의 빔 신호를 입력 신호로 사용하고 송신 직접파 성분이 있는 송신기 방위의 빔 신호를 원하는 신호로 사용하여 두 신호의 차를 최적화 하여 송신 직접파를 제거하고 표적 신호만 남긴다. 시뮬레이션에서 정합필터의 결과를 확인하였을 때 Linear Frequency Modultated(LFM)과 Generalized Sinusoidal Frequency Modulated(GSFM) 모두에서 송신 직접파가 잡음레벨까지 제거되고 GSFM의 경우 표적의 부엽이 20 dB 이상 감소하여 성능 개선이 있는 것을 확인하였다. 해상 실험에서 LFM은 송신 직접파의 레벨이 10 dB 감소하였고, GSFM은 송신 직접파의 레벨이 약 4 dB 감소하였고, 표적의 부엽이 약 4 dB 정도 감소하여 성능 개선이 있다는 것이 확인되었다.

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    31 July 2022
  • Research Article

    Autoencoder-based signal modulation and demodulation method for sonobuoy signal transmission and reception

    소노부이 신호 송수신을 위한 오토인코더 기반 신호 변복조 기법

    Jinuk Park, Jongwon Seok and Jungpyo Hong

    박진욱, 석종원, 홍정표

    Sonobuoy is a disposable device that collects underwater acoustic information and is designed to transmit signals collected in a particular area to …

    소노부이는 수중 음향 정보를 수집하는 일회용 장치로 특정지역에서 수집된 신호를 주변의 항공기 또는 함정으로 송신하는 역할을 수행하고 임무를 완수하면 해저로 가라앉도록 설계되어 …

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    Sonobuoy is a disposable device that collects underwater acoustic information and is designed to transmit signals collected in a particular area to nearby aircraft or ships and sink to the seabed upon completion of its mission. In a conventional sonobouy signal transmission and reception system, collected signals are modulated and transmitted using techniques such as frequency division modulation or Gaussian frequency shift keying, and received and demodulated by an aircraft or a ship. However, this method has the disadvantage of the large amount of information to be transmitted and low security due to relatively simple modulation and demodulation methods. Therefore, in this paper, we propose a method that uses an autoencoder to encode a transmission signal into a low-dimensional latent vector to transmit the latent vector to an aircraft or ship and decode the received latent vector to improve signal security and to reduce the amount of transmission information by approximately a factor of a hundred compared to the conventional method. As a result of confirming the sample spectrogram reconstructed by the proposed method through simulation, it was confirmed that the original signal could be restored from a low-dimensional latent vector.


    소노부이는 수중 음향 정보를 수집하는 일회용 장치로 특정지역에서 수집된 신호를 주변의 항공기 또는 함정으로 송신하는 역할을 수행하고 임무를 완수하면 해저로 가라앉도록 설계되어 있다. 이러한 소노부이 신호 송․수신 시스템의 경우 주파수 분할 다중화나 가우시안 주파수 편이와 같은 기법을 활용하여 신호를 변․복조하여 송․수신한다. 하지만 이러한 방법은 전송해야할 정보의 양이 많고 변조와 복조방법이 비교적 단순하여 보안성이 낮은 단점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 오토인코더를 이용하여 송신 신호를 저차원의 잠재 벡터로 변조하여 잠재 벡터를 항공기 또는 함정으로 전송하고 수신한 잠재벡터를 복조하여 보안성을 향상시키고 전송정보량을 기존 전송방법 대비 약 100배 감소시킬 수 있는 방법을 제안하였다. 모의실험을 통해 제안한 방법으로 복원된 샘플 스펙트로그램을 확인한 결과 저차원의 잠재 벡터로부터 원본 신호 복원이 가능함을 확인할 수 있었다.

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    31 July 2022
  • Research Article

    Improvement of non-negative matrix factorization-based reverberation suppression for bistatic active sonar

    양상태 능동 소나를 위한 비음수 행렬 분해 기반의 잔향 제거 기법의 성능 개선

    Seokjin Lee and Yongon Lee

    이석진, 이용곤

    To detect targets with active sonar system in the underwater environments, the targets are localized by receiving the echoes of the transmitted …

    수중에서 능동소나를 이용하여 표적을 탐지하기 위하여, 송신음이 표적에 반사된 반향을 수신함으로써 표적의 위치를 감지한다. 이때 산란체로부터의 잔향이 발생하며, 이는 표적 반향의 탐지를 …

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    To detect targets with active sonar system in the underwater environments, the targets are localized by receiving the echoes of the transmitted sounds reflected from the targets. In this case, reverberation from the scatterers is also generated, which prevents detection of the target echo. To detect the target effectively, reverberation suppression techniques such as pre-whitening based on autoregressive model and principal component inversion have been studied, and recently a Non-negative Matrix Factorization (NMF)-based technique has been also devised. The NMF-based reverberation suppression technique shows improved performance compared to the conventional methods, but the geometry of the transducer and receiver and attenuation by distance have not been considered. In this paper, the performance is improved through preprocessing such as the directionality of the receiver, Doppler related thereto, and attenuation for distance, in the case of using a continuous wave with a bistatic sonar. In order to evaluate the performance of the proposed system, simulation with a reverberation model was performed. The results show that the detection probability performance improved by 10 % to 40 % at a low false alarm probability of 1 % relative to the conventional non-negative matrix factorization.


    수중에서 능동소나를 이용하여 표적을 탐지하기 위하여, 송신음이 표적에 반사된 반향을 수신함으로써 표적의 위치를 감지한다. 이때 산란체로부터의 잔향이 발생하며, 이는 표적 반향의 탐지를 방해하게 된다. 효과적인 표적 탐지를 위해 자기회귀 모델기반의 백색화 기법이나 주성분역산 등의 잔향 제거 기법이 연구된 바 있으며, 최근에는 비음수 행렬 분해 기반의 기법이 고안되었다. 비음수 행렬 분해 기반의 잔향 제거 기법은 기존의 기법에 비해 향상된 성능을 보여주지만, 송수신기의 위치 및 거리에 의한 감쇠 등이 고려되지 않았다. 본 논문에서는, 양상태 소나에서 지속파 송신 파형을 사용하는 경우에 대하여 수신기의 방향성과 그에 관련된 도플러, 그리고 거리에 대한 감쇠 등의 전처리를 통해 성능을 개선하였다. 본 연구에서 고안된 시스템의 성능을 확인하기 위하여 잔향 모델을 이용한 시뮬레이션을 수행하였다, 시뮬레이션 결과 1 %의 낮은 오탐지율에서 기존의 비음수 행렬 분해 기법 대비 10 % ~ 40 %의 탐지율 성능 향상이 있음을 확인하였다.

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    31 July 2022