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문제 정의
- 빠르게 움직이는 고소음의 간섭표적의 부엽이 넓게 분포하여 인접한 저소음 표적의 탐지가 어려운 천해 환경에서, 인접한 저소음 표적의 탐지 성능을 향상시킬 수 있는 도파관 공간의 간섭 필터링 기법을 연구하였다. 본 논문에서는 NDC를 적용한 MCM 기 법을 새로이 공간간섭 필터로 제안하였다. NDC는 복제음장을 이용하여 CSDM에 포함되어있는 강한 소음원 성분을 강제적으로 갈러줌으로서 정합장처리 결과의 신호대 부엽준위를 향상시키고 부엽에 묻혀있는 저소음 표적 신호의 이득을 복원시킨다.
- 빠르게 움직이는 고소음의 간섭표적의 부엽이 넓게 분포하여 인접한 저소음 표적의 탐지가 어려운 천해 환경에서, 인접한 저소음 표적의 탐지 성능을 향상시킬 수 있는 도파관 공간의 간섭 필터링 기법을 연구하였다. 본 논문에서는 NDC를 적용한 MCM 기 법을 새로이 공간간섭 필터로 제안하였다. NDC는 복제음장을 이용하여 CSDM에 포함되어있는 강한 소음원 성분을 강제적으로 갈러줌으로서 정합장처리 결과의 신호대 부엽준위를 향상시키고 부엽에 묻혀있는 저소음 표적 신호의 이득을 복원시킨다.
- 본 논문에서는 인접한 저소음 표적의 탐지성능을 향상시키기 위한 목적으로 NDC (null direction constraint)를 갖는 MCM알고리즘을 사용하여 간섭표적을 거리-수심 탐색공간에서 필터링할 수 있는 기법을 설명하고 적용 결과를 분석하였다. MCM-NDC를 적용하여 표층의 간섭표적을 필터링하여 부엽으로부터 수중의 미약한 표적을 분리하는 시뮬레이션을 수행하고 NSP와 MVDR 기법의 결과와 비교하였으며, 2003년 10월에 동해에서 수직선배열을 이용하여 실시한 MAPLE03 (matched acoustic properties and localization experiment) 해상실험에서 획득한 신호에 적용하여 성능을 검증하였다.
- 본 논문에서는 인접한 저소음 표적의 탐지성능을 향상시키기 위한 목적으로 NDC (null direction constraint)를 갖는 MCM알고리즘을 사용하여 간섭표적을 거리-수심 탐색공간에서 필터링할 수 있는 기법을 설명하고 적용 결과를 분석하였다. MCM-NDC를 적용하여 표층의 간섭표적을 필터링하여 부엽으로부터 수중의 미약한 표적을 분리하는 시뮬레이션을 수행하고 NSP와 MVDR 기법의 결과와 비교하였으며, 2003년 10월에 동해에서 수직선배열을 이용하여 실시한 MAPLE03 (matched acoustic properties and localization experiment) 해상실험에서 획득한 신호에 적용하여 성능을 검증하였다.
가설 설정
- 그림 1. Pekeris 도파관을 가정하고, 15개의 하이드로폰이 등 간격으로 배열된 VLA이 150Hz, 175Hz. 200Hz 신호에 대한 MVDR, NSP, MCM^NDC의 비상관 광대역 정합장처리 결과의 수심단면 고소음 간섭표적 (거리 3000m.
- 그림 1은 Pekeris 도파관을 가정하고, 수심 90m에 15개의 하이드로폰이 등 간격으로 배열되어 있을 때, 고소음 간섭표적이 거리 3000m와 수심 10m에 있고, 고소음 표적에 대한 SIR (signal-to-interferer ratio)이 -30dB인 저소음 표적이 거리 3000m와 수심 40m에 있는 경우, 두 표적이 비상관일 때 거리 3000m에서의 정합장처리 출력으로서, 주파수는 150Hz, 175Hz, 200Hz를 사용하여 비상관 광대역 처리한 MVDR, NSP, MCM-NDC 결과이다. 간섭표적이 10m에 존재한다고 가정하고 NSP와 MCM-NDC를 사용하여 부엽을 제거함으로서 40m에 존재하는 저소음 표적의 출력을 복원하고자 하였다. MVDR의 결과에서는 10m와 40m 표적을 모드 탐지할 수 있으며, 두 표적의 출력 차이가 정확하게 30dB 이다.
- 그림 1은 Pekeris 도파관을 가정하고, 수심 90m에 15개의 하이드로폰이 등 간격으로 배열되어 있을 때, 고소음 간섭표적이 거리 3000m와 수심 10m에 있고, 고소음 표적에 대한 SIR (signal-to-interferer ratio)이 -30dB인 저소음 표적이 거리 3000m와 수심 40m에 있는 경우, 두 표적이 비상관일 때 거리 3000m에서의 정합장처리 출력으로서, 주파수는 150Hz, 175Hz, 200Hz를 사용하여 비상관 광대역 처리한 MVDR, NSP, MCM-NDC 결과이다. 간섭표적이 10m에 존재한다고 가정하고 NSP와 MCM-NDC를 사용하여 부엽을 제거함으로서 40m에 존재하는 저소음 표적의 출력을 복원하고자 하였다. MVDR의 결과에서는 10m와 40m 표적을 모드 탐지할 수 있으며, 두 표적의 출력 차이가 정확하게 30dB 이다.
- 두개의 표적 신호가 존재할 경우에 환경 조건 등에 따라 상호 상관 정도가 결정된다. 시뮬레이션에서는 두 표적이 독립된 경우와 완벽하게 상관된 경우를 가정하였으며, 주변소음을 무시한 경우에 CSDM을 구성하기 위한 식은 다음과 같다.
- 두개의 표적 신호가 존재할 경우에 환경 조건 등에 따라 상호 상관 정도가 결정된다. 시뮬레이션에서는 두 표적이 독립된 경우와 완벽하게 상관된 경우를 가정하였으며, 주변소음을 무시한 경우에 CSDM을 구성하기 위한 식은 다음과 같다.
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