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2013 Vol.32, Issue 2 Preview Page
Multiband Enhancement for DEMON Processing Algorithms

대역 분할 처리를 통한 데몬 처리 성능 향상 기법

Myoung Jun Cheong1
,
Soo Bok Hwang1
,
Seung Woo Lee1
,
Jin Seok Kim1*
정 명준1
,
황 수복1
,
이 승우1
,
김 진석1*
1국방과학연구소 소나체계개발단
*Corresponding Author
31 March 2013. pp. 138-146
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Abstract

Passive sonars employ DEMON (Detection of Envelope Modulation on Noise) processing to extract propeller information from the radiated noise of underwater targets. Conventional DEMON processing improves SNR(Signal to Noise Ratio) characteristic by Welch method. The conventional Welch method overlaps several different time domain DEMON outputs to reduce the variance. However, the conventional methods have high computational complexity to get high SNR with correlated acoustic signals. In this paper, we propose new DEMON processing method that divides acoustic signal into several frequency bands before DEMON processing and averages each DEMON outputs. Therefore, the proposed method gathers independent acoustic signal faster than conventional method with low computational complexity. We prove the performance of the proposed method with mathematical analysis and computer simulations.

Keywords
DEMON processing
Cavitation noise
Propeller information
Passive sonar

수동 소나는 데몬 처리를 통해 수중 표적의 방사 소음으로부터 프로펠러 정보를 분석한다. 기존 데몬 처리 기법은 신호대 잡음비(Signal to Noise Ratio)를 높이기 위해 시간 영역에 대해 음향 신호를 분할하여 중첩 처리하는 방법을 사용하였다. 다시 말해 일정 시간동안 음향 신호를 수집 및 분할 처리 후 평균을 취해 잡음의 분산(variance)을 감소시켜 신호대 잡음비를 향상시켰다. 그러나 이러한 방법은 각 처리 구간의 음향 신호가 서로 독립적이지 않아 높은 성능 향상을 위해서는 많은 시간과 연산량이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 대역 분할 처리를 통한 데몬 처리 성능 향상 기법을 제안한다. 제안된 기법은 주파수 영역에서 음향 신호의 구간을 분할하여 데몬 처리를 수행하므로 기존 중첩 기법에 비해 짧은 시간안에 서로 독립적 음향 신호 수집이 가능하다. 따라서 기존 기법에 비해 적은 시간과 연산량으로 동일한 성능을 발휘할 수 있다. 제안된 기법은 수학적 분석 및 시뮬레이션을 통해 기존 기법에 비해 성능이 우수함을 검증하였다.

키워드
데몬 처리
캐비테이션 소음
프로펠러 정보
수동 소나
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Information
  • Publisher :The Acoustical Society of Korea
  • Publisher(Ko) :한국음향학회
  • Journal Title :The Journal of the Acoustical Society of Korea
  • Journal Title(Ko) :한국음향학회지
  • Volume : 32
  • No :2
  • Pages :138-146
  • Received Date : 2012-11-07
  • Revised Date : 2012-12-28
  • Accepted Date : 2012-12-29
  • DOI :https://doi.org/10.7776/ASK.2013.32.2.138
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