Method for eliminating source depth ambiguity using channel impulse response patterns

Seongil Cho

doi:10.7776/ASK.2022.41.2.210

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2022 Vol.41, Issue 2 Preview Page Next Page

Research Article

Method for eliminating source depth ambiguity using channel impulse response patterns 채널 임펄스 응답 패턴을 이용한 음원 깊이 추정 모호성 제거 기법

31 March 2022. pp. 210-217

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Abstract

Passive source depth estimation has been studied for decades since the source depth can be used for target classification, target tracking, etc. The purpose of this paper is to solve the problem of ambiguity in the previous paper [S.-il. Cho et al. (in Korean), J. Acoust. Soc. Kr. 38, 120-127 (2019)] that source depth is estimated in two points. The patterns of phase shift of Channel Impulse Response(CIR) reflected in ocean surface and bottom is used for removing ambiguity of the source depth estimation, and after removing ambiguity, source depth is estimated at one point through the intersection of CIR. In order to extract CIR in case of unknown source signal and continuous signal or noise, Ray-based blind deconvolution is used. The proposed algorithm is demonstrated through numerical simulation in ocean waveguide.

Keywords

Source depth estimation

Shallow water

Ray-based Blind Deconvolution (RBD)

Channel Impulse Response (CIR)

수동 소나 시스템에서 음원 깊이 추정 분야는 표적 식별, 추적 등 다양한 전술에 활용할 수 있기 때문에 많은 연구가 지난 수십년간 진행되어 왔다. 본 논문은 기존 논문[조성일 외, 한국음향학회지 제38권 제1호, 120-127(2019)]의 문제점이었던 음원 깊이가 두 곳에서 추정되는 모호성을 해결하는데 목적이 있다. 해수면과 해저면에 반사되어 나타나는 채널 임펄스 응답의 위상 천이 패턴을 이용하여 모호성을 제거하며, 제거 후 하나의 깊이에서 채널 임펄스 응답의 교차점을 통해 음원의 깊이를 추정한다. 음원에 대한 정보가 없고, 연속적인 신호 혹은 소음에서 채널 임펄스 응답을 추정하기 위해 음선 기반 블라인드 디컨벌루션 기법이 사용되며, 제안된 알고리즘은 시뮬레이션를 통하여 검증하였다.

키워드

음원 깊이 추정

천해

음선 기반 블라인드 디콘볼루션

채널 임펄스 응답

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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 : 41
No :2
Pages :210-217
Received Date : 2022-01-21
Revised Date : 2022-03-02
Accepted Date : 2022-03-15
DOI :https://doi.org/10.7776/ASK.2022.41.2.210

The Journal of the Acoustical Society of KoreaISSN:1225-4428(Print) 2287-3775(Online)한국음향학회

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