KR101839236B1 - Subbottom profiler and subbottom profiling method - Google Patents

Subbottom profiler and subbottom profiling method Download PDF

Info

Publication number
KR101839236B1
KR101839236B1 KR1020160138506A KR20160138506A KR101839236B1 KR 101839236 B1 KR101839236 B1 KR 101839236B1 KR 1020160138506 A KR1020160138506 A KR 1020160138506A KR 20160138506 A KR20160138506 A KR 20160138506A KR 101839236 B1 KR101839236 B1 KR 101839236B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
subspace
delay time
estimating
equation
Prior art date
Application number
KR1020160138506A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이종현
김주호
배진호
조정홍
이재일
Original Assignee
주식회사 한화
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 한화 filed Critical 주식회사 한화
Priority to KR1020160138506A priority Critical patent/KR101839236B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101839236B1 publication Critical patent/KR101839236B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/28Processing seismic data, e.g. analysis, for interpretation, for correction
    • G01V1/30Analysis
    • G01V1/306Analysis for determining physical properties of the subsurface, e.g. impedance, porosity or attenuation profiles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/02Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
    • G01S15/04Systems determining presence of a target
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/89Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/28Processing seismic data, e.g. analysis, for interpretation, for correction
    • G01V1/282Application of seismic models, synthetic seismograms
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/28Processing seismic data, e.g. analysis, for interpretation, for correction
    • G01V1/30Analysis
    • G01V1/307Analysis for determining seismic attributes, e.g. amplitude, instantaneous phase or frequency, reflection strength or polarity
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/40Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for well-logging
    • G01V1/52Structural details
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10Complex mathematical operations
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/40Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for well-logging
    • G01V1/52Structural details
    • G01V2001/526Mounting of transducers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V2210/00Details of seismic processing or analysis
    • G01V2210/10Aspects of acoustic signal generation or detection

Abstract

The present invention relates to a shallow stratum detecting apparatus and a method thereof which can be applied to surface and shallow stratum detection. The shallow stratum detecting apparatus of the present invention, which transmits an acoustic signal and detects the shallow stratum on a basis of a received signal reflected through the shallow stratum, comprises: a matched filter which performs matched filtering on a received signal using signals of the entire frequency band and the entire time band used when transmitting an acoustic signal; a frequency convert unit for converting the matched filtered signal into a frequency domain signal; a subspace estimate unit for estimating a subspace including a signal subspace (E_s) and a noise subspace (E_n) of the frequency domain signal; and a time estimate unit estimating a delay time by applying a high-precision delay time estimation algorithm to the noise subspace (E_n).

Description

천부지층 탐지 장치 및 방법{SUBBOTTOM PROFILER AND SUBBOTTOM PROFILING METHOD}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a sub-

본 발명은 표층 및 천부지층 탐지에 적용될 수 있는 천부지층 탐지 장치 및 방법에 관한 것이고, 보다 상세하게 통계학적 신호 처리에 기반한 고정밀 천부지층 탐지 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for detecting a ground layer capable of being applied to surface and ground layer detection, and more particularly to a high precision ground layer detection apparatus and method based on statistical signal processing.

지층 탐사기술은 지하자원 탐사, 지층 매질 분석, 은닉 목표물 검출 등에 응용되는 기술이다. 해저지층탐사 기술은 알려진 송신된 음파 신호와 해수층과 해저지층의 퇴적물의 다양한 배치 및 형태에 따라 반사되어온 수신된 음파 신호를 이용하여 해저 지층 단면을 가시화하는 기술이다. 해저지층탐사를 위해 일반적으로 Burst 또는 Ricker Pulse와 같은 짧은 펄스폭의 신호를 사용하거나 수신 신호 압축을 위한 첩(Chirp) 신호등이 사용된다. 이중 고해상도의 신호 품질을 획득하기 위한 첩 신호는 시간에 따라 주파수가 sweep하는 신호로 퇴적층에서 반사 및 투과된 후에도 대역폭이 유지되어 일정한 거리 분해능을 제공하며 수신된 반사 신호는 정합 필터링 과정을 통해 수신 파형을 압축하여 해상도를 향상시키는 장점이 있으며, 해저 지형 및 매설물 탐지, 퇴적물의 특성 분석 등 다양한 분야에서 응용 연구되고 있다. Geological exploration technology is applied to underground resource exploration, stratum media analysis, and hidden target detection. Undersea geophysical exploration technology is a technique for visualizing seafloor subsurface cross sections using received sound signals that are reflected according to various types and configurations of transmitted sound wave signals and sediments of seawater and seafloor. Generally, a short pulse width signal such as Burst or Ricker Pulse is used for seafloor exploration, or a chirp signal for receiving signal compression is used. In order to obtain high resolution signal quality, the coherent signal is a frequency swept signal according to time, and the bandwidth is maintained even after being reflected and transmitted by the deposition layer, so that it provides a constant distance resolution. And it has been applied in various fields such as seabed topography, burial detection and sediment characterization.

해저지층탐사 장치의 성능은 수직/수평 분해능에 의해 결정된다. 수평 방향 분해능은 송신 빔폭과 측정 수심의 관계식으로 계산되고 빔폭은 구동 주파수와 트랜스듀서 직경 또는 트랜스듀서 배열 형상에 의해 결정된다. 또한 수직 방향 분해능은 송신 신호의 형태에 따라 펄스폭 또는 대역폭으로 결정되고 신호의 대역폭은 송신 트랜스듀서의 대역폭 영역으로 제한된다. 또한, 음향신호를 이용하는 장치에서 트랜스듀서와 표적간의 거리는 방사된 신호가 표적에 반사되어 돌아오는 수신 신호의 시간을 측정하여 거리를 얻는다. 표적의 위치 정확도는 수직방향 분해능에 따라 결정된다.The performance of the subsea ground surveying system is determined by the vertical / horizontal resolution. The horizontal resolution is calculated by the relationship between the transmission beam width and the measurement depth, and the beam width is determined by the driving frequency and the transducer diameter or transducer arrangement shape. Also, the vertical resolution is determined by the pulse width or the bandwidth depending on the type of the transmission signal, and the bandwidth of the signal is limited to the bandwidth region of the transmission transducer. Also, in a device using an acoustic signal, the distance between the transducer and the target is measured by measuring the time of the received signal where the radiated signal reflects back to the target and obtains the distance. The position accuracy of the target is determined by the vertical resolution.

이러한 첩 신호를 송신 신호로 사용할 경우, 수직방향 분해능(δR)은 음속(c0)과 방사한 신호의 대역폭(B)의 관계에 의해 계산되고 이때, 정합필터에 의해 펄스 압축된 신호의 first-null은 1/B에 위치하게 된다. 이러한 상황은 첩 신호를 이용하는 탐사 장치의 수직방향 분해능의 한계에 기인한 것이고, 이러한, 펄스폭 또는 대역폭에 따른 수직방향 분해능의 한계를 극복하기 위한 다양한 연구(Layer peeling 및 Schur 알고리즘 등)가 진행되고 있으며 고 정밀도를 갖는 탐지 기법이 요구되고 있다.When such a coherent signal is used as a transmission signal, the vertical resolution (? R ) is calculated by the relationship between the sound speed (c 0 ) and the bandwidth (B) of the radiated signal, -null is placed at 1 / B. This situation is due to the limitation of the vertical resolution of the probe using a coherent signal, and various studies (such as layer peeling and Schur's algorithm) have been carried out to overcome the limitation of the vertical resolution depending on the pulse width or bandwidth And a detection technique with high precision is required.

한국등록특허 제0552931호(명칭: 지뢰 및 다른 매설 인조물의 어쿠스틱 탐지 장치 및 방법)Korean Registered Patent No. 0552931 (Name: Acoustic detection device and method of land mines and other burials)

본 발명은 높은 정밀도로 천부지층을 탐지할 수 있는 천부지층 탐지 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an apparatus and method for detecting a stratum corneum layer with high precision.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 음향 신호를 송신하고, 천부지층을 통해 반사된 수신 신호를 근거로 천부지층을 탐지하는 천부지층 탐지 장치는 음향 신호를 송신할 때 이용된 전체 주파수 대역 및 전체 시간 대역의 신호를 이용하여 수신 신호에 대한 정합 필터링을 수행하는 정합 필터; 정합 필터링된 신호를 주파수 영역의 신호로 변환하는 주파수 변환부; 주파수 영역의 신호의 신호 부공간(Es)과 잡음 부공간(En)을 포함하는 부공간을 추정하는 부공간 추정부; 및 잡음 부공간(En)에 고정밀 지연 시간 추정 알고리즘을 적용함으로써 지연 시간을 추정하는 지연 시간 추정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for detecting a ground layer on the basis of a received signal reflected through a ground layer, A matched filter that performs matched filtering on a received signal using a signal of the entire time band; A frequency converter for converting the matched filtered signal into a frequency domain signal; Unit for estimating the sub-space that contains the signal subspace of a frequency-domain signal (E s) and the noise subspace (E n) area estimation unit; And estimating noise sub-space delay estimating a delay time by applying a high-precision delay estimation algorithm to (E n) is characterized by comprising: a.

또한, 부공간 추정부는 고유치 분해(Eigen Value Decomposition, EVD) 또는 특이치 분해(Singular Value Decomposition, SVD)를 이용하여 주파수 영역의 신호의 부공간을 추정할 수 있다.Also, the subspace estimator may estimate the subspace of the frequency domain signal using Eigen Value Decomposition (EVD) or Singular Value Decomposition (SVD).

또한, 부공간 추정부는 부공간 추정을 위한 자기 상관 행렬(Rx)을 구하고, 자기 상관 행렬(Rx)은 신호 부공간(Es)과 잡음 부공간(En)인 2개의 직교 부공간으로 구분되며, 자기 상관 행렬(Rx)은 Also, the subspace estimating unit obtains an autocorrelation matrix R x for subspace estimation, and the autocorrelation matrix R x is a signal subspace E s and a noise subspace E n , And the autocorrelation matrix R x is divided into

(수학식)(Equation)

Figure 112016103216633-pat00001
Figure 112016103216633-pat00001

으로 표현되고, Lp개의 고유벡터로 이루어진 행렬

Figure 112016103216633-pat00002
은 신호 부공간(Es)를 나타내고, L-Lp-1개의 고유벡터로 이루어진
Figure 112016103216633-pat00003
은 잡음 부공간(En)을 나타낼 수 있다.And a matrix of L p eigenvectors
Figure 112016103216633-pat00002
Represents the signal subspace (E s ), and LL p -1 eigenvectors
Figure 112016103216633-pat00003
Can represent the noise subspace (E n ).

또한, 지연 시간 추정부는 상기 잡음 부공간(En)을 대표하는 벡터(d)를 구함으로써 지연시간을 추정하되, 상기 벡터(d)는, In addition, the delay time estimating unit estimates a delay time, but by obtaining the vector (d) representing the noise subspace (E n), the vector (d),

(수학식)(Equation)

Figure 112016103216633-pat00004
Figure 112016103216633-pat00004

을 충족하고, EH s는 신호 부공간을 대표하는 벡터를 나타낼 수 있다.And E H s can represent a vector representing the signal subspace.

또한, 지연 시간 추정부는 아래의 수학식:Further, the delay time estimating unit may calculate the delay time using the following equation:

(수학식)(Equation)

Figure 112016103216633-pat00005
Figure 112016103216633-pat00005

에서 제약조건(Q)이 최소가 되도록 벡터(d)를 구할 수 있다The vector d can be obtained so that the constraint Q is minimized

또한, 지연 시간 추정부는 아래의 수학식에서 의사 스펙트럼(PMN)이 최대가 되는 값을 지연 시간(τ)으로 설정할 수 있다Further, the delay time estimator may set a value at which the pseudo spectrum P MN becomes the maximum in the following equation as the delay time?

(수학식)(Equation)

Figure 112016103216633-pat00006
Figure 112016103216633-pat00006

또한, 지연 시간 추정부는 Minimum-Norm 알고리즘을 통해 지연 시간을 추정할 수 있다.Also, the delay time estimator may estimate the delay time through the Minimum-Norm algorithm.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 천부지층 탐지 장치는 지연 시간 추정부를 통해 추정된 지연 시간을 영상화하는 영상화부를 더 포함할 수 있다.In addition, the apparatus for detecting a ground layer according to an embodiment of the present invention may further include an imaging unit for imaging an estimated delay time through a delay time estimator.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 음향 신호를 송신하고, 천부지층을 통해 반사된 수신 신호를 근거로 천부지층을 탐지하는 천부지층 탐지 방법은 정합 필터에 의해, 음향 신호를 송신할 때 이용된 전체 주파수 대역 및 전체 시간 대역의 신호를 이용하여 수신 신호에 대한 정합 필터링을 수행하는 단계; 주파수 변환부에 의해, 정합 필터링된 신호를 주파수 영역의 신호로 변환하는 단계; 부공간 추정부에 의해, 주파수 영역의 신호의 신호 부공간(Es)과 잡음 부공간(En)을 포함하는 부공간을 추정하는 단계; 및 지연 시간 추정부에 의해, 잡음 부공간(En)에 고정밀 지연 시간 추정 알고리즘을 적용함으로써 지연 시간을 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method for detecting a stratum corneum based on a received signal reflected from a heavily layered stratum, the method comprising the steps of: detecting a total frequency Performing matched filtering on a received signal using signals in a band and a full time band; Converting the matched filtered signal into a frequency domain signal by a frequency converter; Estimating a unit space, which unit space by the estimator, a signal subspace of a frequency-domain signal (E s) and the noise subspace (E n); And a delay is characterized in that it comprises the step of estimating a delay time by applying a high-precision delay estimation algorithm in the noise subspace (E n), by the estimation unit.

또한, 부공간을 추정하는 단계는 고유치 분해(EVD) 또는 특이치 분해(SVD)를 이용하여 이루어질 수 있다.In addition, the step of estimating the subspace may be performed using eigenvalue decomposition (EVD) or singular value decomposition (SVD).

또한, 부공간을 추정하는 단계는 부공간 추정을 위한 자기 상관 행렬(Rx)을 구하는 단계를 포함하고, 자기 상관 행렬(Rx)은 신호 부공간(Es)과 잡음 부공간(En)인 2개의 직교 부공간으로 구분되며, 자기 상관 행렬(Rx)은 Further, the sub-step of estimating the space comprises the step to obtain the auto-correlation matrix (R x) for the subspace estimation, and the auto-correlation matrix (R x) is a signal subspace (E s) and the noise subspace (E n ), And the autocovariance matrix R x is divided into two orthogonal sub-

(수학식)(Equation)

Figure 112016103216633-pat00007
Figure 112016103216633-pat00007

으로 표현되고, Lp개의 고유벡터로 이루어진 행렬

Figure 112016103216633-pat00008
은 신호 부공간(Es)를 나타내고, L-Lp-1개의 고유벡터로 이루어진
Figure 112016103216633-pat00009
은 잡음 부공간(En)을 나타낼 수 있다. And a matrix of L p eigenvectors
Figure 112016103216633-pat00008
Represents the signal subspace (E s ), and LL p -1 eigenvectors
Figure 112016103216633-pat00009
Can represent the noise subspace (E n ).

또한, 지연 시간을 추정하는 단계는 상기 잡음 부공간(En)을 대표하는 벡터(d)를 구하는 단계를 포함하고, 상기 벡터(d)는 The step of estimating the delay time may include the step of obtaining a vector d representative of the noise subspace E n ,

(수학식)(Equation)

Figure 112016103216633-pat00010
Figure 112016103216633-pat00010

을 충족하고, EH s는 신호 부공간을 대표하는 벡터를 나타낼 수 있다.And E H s can represent a vector representing the signal subspace.

또한, 상기 지연 시간을 추정하는 단계는 아래의 수학식에서 제약조건(Q)이 최소가 되도록 벡터(d)를 구할 수 있다Also, the step of estimating the delay time may calculate the vector d such that the constraint condition Q is minimized in the following equation

(수학식)(Equation)

Figure 112016103216633-pat00011
.
Figure 112016103216633-pat00011
.

또한, 지연 시간을 추정하는 단계는 아래의 수학식에서 의사 스펙트럼이 최대가 되는 값을 지연 시간(τ)으로 설정함으로써 이루어질 수 있다Further, the step of estimating the delay time can be performed by setting a value at which the pseudo spectrum becomes maximum in the following equation to the delay time?

(수학식)(Equation)

Figure 112016103216633-pat00012
.
Figure 112016103216633-pat00012
.

또한, 지연 시간을 추정하는 단계는 Minimum-Norm 알고리즘을 통해 이루어질 수 있다.In addition, the step of estimating the delay time can be performed through the Minimum-Norm algorithm.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 천부지층 탐지 방법은 영상화부에 의해, 지연 시간을 추정하는 단계를 통해 추정된 지연 시간을 영상화하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the method for detecting a ground layer according to an exemplary embodiment of the present invention may further include imaging the estimated delay time through a step of estimating a delay time by the imaging unit.

본 발명의 일 실시예에 따른 천부지층 탐지 장치 및 방법에 따르면, 다양한 입력신호 처리가 가능할 뿐만 아니라 다양한 고정밀 추정기법을 사용할 수 있기 때문에 정밀한 탐사 시스템에 응용 가능한 장점이 있다.According to the apparatus and method for detecting a ground layer in accordance with an embodiment of the present invention, various input signal processing is possible, and various high-precision estimation techniques can be used.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 천부지층 탐지 장치 및 방법에 따르면, 다양한 고속 신호처리 기법을 적용할 수 있기 때문에 소프트웨어 수정을 통해 비교적 쉽게 시스템 구현이 가능하고, 빔 조향 및 형성을 적용한다면 더욱 향상된 성능을 얻을 수 있기 때문에 시스템 성능 향상에 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.In addition, according to the apparatus and method for detecting a ground layer in accordance with an embodiment of the present invention, since various high-speed signal processing techniques can be applied, it is possible to implement a system relatively easily through modification of software, and if beam steering and formation are applied It is expected to play an important role in system performance improvement because it can get improved performance.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 천부지층 탐지 장치에 대한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 천부지층 탐지 장치에 포함된 영상화부를 통해 출력되는 결과 화면의 일 예시를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 천부지층 탐지 장치에 포함된 지연 시간 추정부를 통해 검출된 지연 시간 추정 결과를 나타내는 그래프이다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 일 실시예에 따른 천부지층 탐지 장치를 통해 이루어지는 천부지층 탐지 과정을 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 천부지층 탐지 방법에 대한 흐름도이다.
1 is a block diagram of an apparatus for detecting a ground layer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing an example of a result screen output through an imaging unit included in the apparatus for detecting a ground layer according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 3 is a graph illustrating a result of delay time estimation that is detected by a delay time estimator included in the apparatus for detecting a ground layer according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 4A through 4F are graphs illustrating a process of detecting a ground layer through a ground layer detection apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method for detecting a ground layer according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, a repeated description, a known function that may obscure the gist of the present invention, and a detailed description of the configuration will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 천부지층 탐지 장치 및 방법에 대하여 설명하도록 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an apparatus and method for detecting a ground layer according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 천부지층 탐지 장치(100)에 대한 블록도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 천부지층 탐지 장치(100)는 음향 신호를 송신하고, 천부지층을 통해 반사된 수신 신호를 처리함으로써 천부지층을 탐지하는 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 천부지층 탐지 장치(100)는 음향 신호를 송신할 때 이용된 전체 주파수 대역 및 전체 시간 대역의 신호를 이용하여 수신 신호에 대한 처리를 수행하고, 상기 신호에 고정밀 지연 시간 알고리즘을 적용함으로써 높은 정밀도로 지연 시간을 추정할 수 있다. FIG. 1 is a block diagram of a conventional ground layer detection apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. The apparatus for detecting a ground layer 100 according to an embodiment of the present invention is characterized in that it detects a ground layer by transmitting an acoustic signal and processing a received signal reflected through the ground layer. In detail, the ground layer detection apparatus 100 according to an embodiment of the present invention performs processing on a received signal using signals of the entire frequency band and the entire time band used when transmitting acoustic signals, The delay time can be estimated with high precision by applying a high-precision delay time algorithm to the delay time.

이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 천부지층 탐지 장치(100)는 데이터 수신부(110), 정합 필터(120), 주파수 변환부(130), 부공간 추정부(140), 지연 시간 추정부(150) 및 영상화부(160)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 상술한 구성들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 기능별로 각 구성을 구분한 것이고, 실제로는 CPU. MPU 및 GPU와 같은 처리 장치를 통해 구현되는 것도 가능하다. 이제, 도 1을 참조로 본 발명의 일 실시예에 따른 천부지층 탐지 장치(100)에 포함된 각 구성에 대한 설명이 이루어진다.The apparatus for detecting a ground layer according to an embodiment of the present invention includes a data receiving unit 110, a matched filter 120, a frequency converting unit 130, a subspace estimating unit 140, A display unit 150, and a imaging unit 160. In order to facilitate the understanding of the present invention, the above-described configurations divide the respective components into functional units. MPU, and GPU. Referring now to FIG. 1, a description will be given of each configuration included in the apparatus for detecting ground layer 100 according to an embodiment of the present invention.

데이터 수신부(110)는 천부지층을 통해 반사된 수신 신호를 수신하는 기능을 한다. 여기서, 음향 신호는 음향 신호 생성 장치(미도시) 예를 들어, 트랜스듀서에 의해 생성 및 송신될 수 있고, 이러한 음향 신호는 해저 지층의 경계면에서 반사되어 되돌아올 수 있으며, 데이터 수신부(110)는 이렇게 반사된 신호(즉, 수신 신호)를 수신할 수 있다. The data receiving unit 110 functions to receive a reception signal reflected through a sheer layer. Here, the acoustic signal may be generated and transmitted by a sound signal generator (not shown), for example, a transducer, and the acoustic signal may be reflected back at the interface of the seafloor, The reflected signal (i.e., the received signal) can be received.

정합 필터(120)는 전처리 과정을 수행하는 구성으로서, 데이터 수신부(110)를 통해 입력된 수신 신호에 대한 정합 필터링을 수행하는 기능을 한다. 구체적으로, 정합 필터(120)는 상술한 음향 신호의 송신 과정에서 이용된 전체 주파수 대역 및 전체 시간 대역의 신호를 이용하여, 수신 신호에 대한 정합 필터링을 수행한다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 천부지층 탐지 장치(100)는 다중 대역, 그리고 다중 시간대에 송신된 신호를 수신하는 것을 특징으로 하므로, 정합 필터(120)에서는 천부지층을 통해 반사된 수신 신호를 처리할 시, 상술한 다중 대역 및 다중 시간대에 송신된 신호의 특성을 고려해야 한다. 이에 따라, 정합 필터(120)는 정합 필터링 과정을 수행할 때, 음향 신호의 송신 과정에서 이용된 전체 주파수 대역 및 전체 시간 대역의 신호를 이용하여, 수신 신호에 대한 정합 필터링을 수행한다.The matched filter 120 performs a pre-filtering process, and performs matched filtering on a received signal input through the data receiving unit 110. Specifically, the matched filter 120 performs matched filtering on the received signal using the entire frequency band and the entire time band signals used in the transmission of the acoustic signal. That is, since the perineural stratum detection apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention receives signals transmitted in multiple bands and multiple time zones, the matched filter 120 can detect the reception signals The characteristics of the signals transmitted in the multi-band and multi-time zones described above must be considered. Accordingly, when the matched filter 120 performs the matched filtering process, the matched filter 120 performs matched filtering on the received signal using the entire frequency band and the entire time band signals used in the transmission process of the acoustic signal.

여기서, 정합 필터(120)를 통해 필터링된 정합 필터링된 신호(h(t))는 채널의 임펄스 응답을 충실히 포함하고 있다고 가정하며, 이때의 채널 응답은 아래의 수학식 1과 같이 시간 지연된 유한개의 임펄스의 합으로 정의될 수 있다.Here, it is assumed that the matched filtered signal h (t) filtered through the matched filter 120 faithfully includes the impulse response of the channel, and the channel response at this time is a finite number of time delayed It can be defined as the sum of the impulses.

Figure 112016103216633-pat00013
Figure 112016103216633-pat00013

수학식 1에서, Lp는 천부지층 반사에 의한 임펄스의 개수를 나타내고,

Figure 112016103216633-pat00014
Figure 112016103216633-pat00015
는 각각 k번째 진폭과 이의 도달 시간을 나타낸다.In Equation (1), Lp represents the number of impulses due to reflection of the deep ground layer,
Figure 112016103216633-pat00014
Wow
Figure 112016103216633-pat00015
Represents the kth amplitude and its arrival time, respectively.

주파수 변환부(130)는 정합 필터(120)를 통해 정합 필터링된 신호를 주파수 영역의 신호로 변환하는 기능을 한다. 구체적으로, 주파수 변환부(130)는 정합 필터(120)를 통해 정합 필터링된 신호의 푸리에 변환을 적용하는 기능을 한다. 수학식 1을 푸리에 변환하면, 주파수 영역의 신호(H(f))는 아래의 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.The frequency conversion unit 130 converts the matched filtered signal through the matched filter 120 into a frequency domain signal. Specifically, the frequency converter 130 applies Fourier transform of the matched filtered signal through the matched filter 120. When the equation (1) is Fourier transformed, the frequency domain signal H (f) can be expressed by the following equation (2).

Figure 112016103216633-pat00016
Figure 112016103216633-pat00016

여기서, 주파수 분할 단위를 fd로 정의하고 l=0,1, ... , L-1로 표현되는 L개의 주파수를 고려할 때, l번째 이산 주파수에 해당하는 백색잡음 진폭 w(l)이 포함된 이산 주파수 영역 채널응답을 다음과 같이 나타낼 수 있고, 이를 이용하여 신호 모델 x(l)을 얻을 수 있다.Here, define the frequency division unit as f d and l = 0,1, ..., given the L frequency represented by L-1, including white noise amplitude w (l) for the l-th discrete frequency is The discrete frequency domain channel response can be expressed as follows and the signal model x (l) can be obtained using this.

Figure 112016103216633-pat00017
Figure 112016103216633-pat00017

수학식 3을 행렬로 표현하면 아래의 수학식 4와 같은 벡터 신호 모델을 얻을 수 있다.Expressing Equation (3) as a matrix, a vector signal model as shown in Equation (4) below can be obtained.

Figure 112016103216633-pat00018
Figure 112016103216633-pat00018

수학식 4에서, a는 임펄스 진폭(ak)로 이루어진 벡터를 나타내고, 아래의 수학식 5와 같이 정의될 수 있다.In Equation (4), a represents a vector of impulse amplitudes (a k ) and can be defined as Equation (5) below.

Figure 112016103216633-pat00019
Figure 112016103216633-pat00019

수학식 4에서, 행렬(V)는 Lp개의 벡터(v)로 이루어진 행렬을 나타내고, 아래의 수학식 6과 같이 정의될 수 있다.In Equation (4), the matrix V represents a matrix of L p vectors (v) and can be defined as Equation (6) below.

Figure 112016103216633-pat00020
Figure 112016103216633-pat00020

수학식 6에서, 벡터(v)는 L개의

Figure 112016103216633-pat00021
로 이루어진 벡터로서, 아래의 수학식 7과 같이 표현될 수 있다.In Equation (6), the vector (v) includes L
Figure 112016103216633-pat00021
And can be expressed by the following Equation (7).

Figure 112016103216633-pat00022
Figure 112016103216633-pat00022

또한, 수학식 4에서 w는 l번째 이산 주파수에 해당하는 백색잡음 진폭으로 이루어진 벡터로서, 아래의 수학식 8과 같이 표현될 수 있다.In Equation (4), w is a vector of white noise amplitudes corresponding to the l-th discrete frequency, and can be expressed as Equation (8) below.

Figure 112016103216633-pat00023
Figure 112016103216633-pat00023

위에서 수학식 4 내지 8을 참조로 설명된 벡터 신호 모델을 이용하면 고정밀 도달 시간 추정을 위한 부공간 기반 신호처리가 가능해진다.Using the vector signal model described above with reference to equations (4) to (8) above, subspace based signal processing for high precision arrival time estimation is enabled.

부공간 추정부(140)는 주파수 변환부(130)를 통해 변환된 주파수 영역의 신호의 부공간을 추정하는 기능을 한다. 구체적으로, 부공간 추정부(140)는 부공간 추정을 위해 자기 상관 행렬(Rx)을 구하고, 고유치 분해(Eigen Value Decomposition, EVD)를 이용하여 신호의 부공간을 추정할 수 있다. 여기서, 부공간 추정을 위한 자기 상관 행렬(Rx)은 아래의 수학식 9와 같이 표현될 수 있다.The subspace estimator 140 estimates the subspace of the frequency domain signal transformed through the frequency transformer 130. Specifically, the sub-spatial estimator 140 may estimate an autocorrelation matrix R x for subspace estimation and a subspace of the signal using eigenvalue decomposition (EVD). Here, the autocorrelation matrix Rx for subspace estimation can be expressed by Equation (9) below.

Figure 112016103216633-pat00024
Figure 112016103216633-pat00024

수학식 9에서, S=E{aaH}이고, ql을 l번째 고유벡터라고 할 때, A=[q0q1...qL -1]이다. 또한, σ2는 잡음의 분산을 나타내며, 첨자 H는 헤르미트 공액(Hermitian conjugate)을 나타낸다. 수학식 9를 통해, 자기상관행렬(Rx)은 신호 부공간(Es)과, 잡음 부공간(En)이라는 2개의 직교 부공간으로 구분하여 나타날 수 있다. 이에 따라, 상술한 2개의 직교 부공간을 구분하여 나타난 자기상관행렬(Rx)은 아래의 수학식 10과 같이 표현될 수 있다.In equation (9), A = [q 0 q 1 ... q L -1 ], where S = E {aa H } and q l is the lth eigenvector. Also, σ 2 represents the variance of the noise, and the subscript H represents the Hermitian conjugate. From equation (9), the autocorrelation matrix R x can be divided into two orthogonal subspaces: signal subspace E s and noise subspace E n . Accordingly, the autocorrelation matrix R x obtained by dividing the two orthogonal sub-spaces described above can be expressed by Equation (10) below.

Figure 112016103216633-pat00025
Figure 112016103216633-pat00025

여기서, λi는 i번째 고유값을 나타낸다. Lp개의 고유벡터로 이루어진 행렬

Figure 112016103216633-pat00026
은 신호 부공간, L-Lp-1개의 고유벡터로 이루어진
Figure 112016103216633-pat00027
은 잡음 부공간을 나타낸다. 이때, i번째 고유벡터는
Figure 112016103216633-pat00028
로 나타낼 수 있다.Here,? I represents the i-th eigenvalue. A matrix of L p eigenvectors
Figure 112016103216633-pat00026
Consists of a signal subspace, LL p -1 eigenvectors
Figure 112016103216633-pat00027
Represents the noise subspace. At this time, the i-th eigenvector is
Figure 112016103216633-pat00028
.

또한, 상술한 부공간 추정부(140)는 상술한 고유치 분해(EVD) 대신 특이치 분해(Singular Value Decomposition, SVD)를 이용하여 신호의 부공간 추정을 수행하는 것도 가능하다.Also, the subspace estimator 140 may perform subspace estimation of a signal using singular value decomposition (SVD) instead of eigenvalue decomposition (EVD).

지연 시간 추정부(150)는 부공간 추정을 거친 신호에 고정밀 지연 시간 추정 알고리즘을 적용함으로써 지연 시간을 추정하는 기능을 한다. 여기서, 고정밀 지연 시간 추정 알고리즘은 Minimum-Norm 알고리즘이 이용될 수 있다. 여기서, 지연 시간 추정부(150)는 고정밀 지연 시간 추정 알고리즘 중 상기 알고리즘 외에 MUSIC(MUltiple Signal Classification) 알고리즘을 이용하는 것도 생각해볼 수 있으나, MUSIC 알고리즘은 편향이 크고 해상도가 낮으며, 상관 신호에 대한 영향이 큰 점에 기인하여, 상술한 천부지층 탐지에 어려움을 겪을 수 있다. 이에 따라, 고정밀 지층 탐사를 위해서는 MUSIC 알고리즘이 아닌 Minimum-Norm 알고리즘을 채택하는 것이 바람직하다. The delay time estimator 150 estimates the delay time by applying a high-precision delay time estimation algorithm to the signal having been subjected to the subspace estimation. Here, the Minimum-Norm algorithm can be used for the high precision delay time estimation algorithm. Here, the delay time estimating unit 150 may use a MUSIC (MULTIPLE SIGNAL CLASSIFICATION) algorithm in addition to the above algorithm among the high precision delay time estimation algorithms. However, the MUSIC algorithm has a large deviation and low resolution, Due to this great point, it is difficult to detect the above-mentioned ground layer. Therefore, it is desirable to adopt the Minimum-Norm algorithm instead of the MUSIC algorithm for the high-resolution layer search.

또한, MUSIC 알고리즘은 잡음 부공간 내에 존재하는 모든 고유벡터들을 이용하여 신호의 도달시간을 추정하지만, Minimum-Norm 알고리즘은 잡음 부공간을 대표하는 새로운 벡터(d)를 구하여 신호의 도달시간을 추정한다. 신호 부공간에 직교인 벡터를 d라고 하면 다음을 만족한다.Also, the MUSIC algorithm estimates the arrival time of the signal using all the eigenvectors existing in the noise subspace, while the Minimum-Norm algorithm estimates the arrival time of the signal by obtaining a new vector d representing the noise subspace . Let d be a vector orthogonal to the signal space.

Figure 112016103216633-pat00029
Figure 112016103216633-pat00029

수학식 11에서, EH s는 신호 부공간을 대표하는 벡터를 나타낸다. 벡터(d)는 q* i에 대한 L차 선형 예측 오류 필터(linear prediction error filter)와 같이 해석할 수 있다. 따라서, 수학식 11을 만족하는 벡터(d)는 무한히 많은 값을 가질 수 있으나, 벡터(d)의 여러 가지 해 중 다음의 제약조건(Q)를 최소화 시키는(즉, Minimum norm을 만족하는) d를 구하는 것이 바람직하다. 이는 벡터(d)의 Minimum norm을 만족하는 제약조건(Q)이며, 제약조건(Q)은 아래의 수학식 12와 같이 표현될 수 있다.In Equation (11), E H s represents a vector representing a signal subspace. The vector (d) can be interpreted as an L-order linear prediction error filter for q * i . Therefore, the vector d satisfying Equation (11) can have infinitely many values, but it is possible to minimize the following constraint (Q) among the various solutions of the vector (d) . This is a constraint condition (Q) satisfying the minimum norm of the vector (d), and the constraint condition (Q) can be expressed by the following equation (12).

Figure 112016103216633-pat00030
Figure 112016103216633-pat00030

이는 Z transform을 이용한 필터 해석 측면에서, 아래의 수학식 13과 같이 정의되는 다항식 D(z)의 L개의 영(zeros) 중 L-Lp개의 무연영(extraneous zero)이 단위 원 내부에 균일하게 분포되는 효과를 나타낸다. 이는 결과적으로, 수학식 11의 L차 선형 예측 오류 필터의 안정성을 나타낸다.In view of the filter analysis using the Z transform, the extraneous zero of LL p among the L zeros of the polynomial D (z) defined as shown in Equation (13) is uniformly distributed in the unit circle Effect. This results in the stability of the L-th order linear prediction error filter of Equation (11).

Figure 112016103216633-pat00031
Figure 112016103216633-pat00031

여기서 z는 Z transform의 시간 이동 요소를 나타낸다. 수학식 12의 minimum norm 조건을 만족하는 수학식 11의 해 즉, 벡터(d)는 아래의 수학식 14와 같이 주어질 수 있다.Where z represents the time-shifting element of the Z transform. The solution of Equation (11) that satisfies the minimum norm condition of Equation (12), that is, the vector (d), can be given by Equation (14) below.

Figure 112016103216633-pat00032
Figure 112016103216633-pat00032

수학식 14에서, g는 신호 고유벡터의 첫 번째 요소로 구성되는 벡터이며, E's는 Es의 첫 번째 행 즉, g를 제거한 행렬이다. 최종적으로 Minimum-Norm 알고리즘으로 얻어지는 의사스펙트럼(PMN)는 아래의 수학식 15로 정의될 수 있다.In Equation 14, g is a vector composed of the first elements of the signal eigenvectors, and E ' s is a matrix obtained by removing the first row of E s , that is, g. Finally, the pseudo spectrum (P MN ) obtained by the Minimum-Norm algorithm can be defined by the following equation (15).

Figure 112016103216633-pat00033
Figure 112016103216633-pat00033

수학식 15에 의해, 시간 지연(τ)에 따라, 의사스펙트럼(PMN)을 구하면, 음파 도달시간에 따른 스펙트럼을 구할 수 있다. 이는 수학식 11에 의해, 신호 부공간에 가까운 v(τ)는 벡터(d)와의 내적이 0에 근접하게 되므로, 천부지층 도달시간에서 스펙트럼의 피크를 얻을 수 있다. 이렇게, 의사스펙트럼(PMN)은 벡터(d)에 부가된 제약조건에 의해 해상도가 높고, 상관 신호의 영향이 적은 결과를 얻을 수 있다.According to Equation (15), if the pseudo spectrum (P MN ) is obtained according to the time delay (?), The spectrum according to the sound arrival time can be obtained. This means that the peak of the spectrum can be obtained at the arrival time of the shallow stratum since the inner product with the vector (d) near to the signal subspace is approximated to zero by the equation (11). In this manner, the pseudo spectrum P MN has a high resolution due to the constraint added to the vector d, and the effect of the correlation signal is small.

영상화부(160)는 지연 시간 추정부(150)를 통해 추정된 지연 시간을 영상화하는 기능을 한다. 즉, 영상화부(160)는 고정밀 지연 시간 추정 결과를 시간 또는 거리에 따라 연속적으로 도시함으로써, 사용자에게 결과를 알리는 기능을 한다. 예를 들어, 영상화부(160)는 선형, Logscale 또는 기타 다른 방식 등을 이용하여 영상화를 수행할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 영상화부(160)를 통해 영상화된 천부지층에 대한 예시는 도 2에 도시된다. The imaging unit 160 functions to image the estimated delay time through the delay time estimating unit 150. [ That is, the imaging unit 160 displays the result of the high precision delay time continuously according to time or distance, thereby informing the user of the result. For example, the imaging unit 160 may perform imaging using linear, log-scale, or other methods. An example of a ceiling stratum imaged through the imaging unit 160 according to an embodiment of the present invention is shown in Fig.

도 2에 도시된 것처럼, 영상화부(160)는 도 1을 참조로 설명된 과정을 거친 최종 결과를 시간에 따라 출력할 수 있다. 물론, 이러한 최종 결과는 거리에 따라 출력하는 것도 가능하다.As shown in FIG. 2, the imaging unit 160 may output the final result through the process described with reference to FIG. 1 according to time. Of course, it is also possible to output this final result along the distance.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 천부지층 탐지 장치(100)에 포함된 지연 시간 추정부(150)를 통해 검출된 지연 시간 추정 결과를 나타내는 그래프이다. 도 3에서 종래기술에 따른 시간영역 디첩 처리 결과는 Dechirp로 표기 되었고, 종래기술에 따른 주파수 영역 처리 결과는 IFT로 표기되었으며, 본 발명의 일 실시예에 따른 지연 시간 추정부(150)를 통해 검출된 지연 시간 추정 결과는 Minimum-Norm으로 표기되었다.FIG. 3 is a graph illustrating a result of delay time estimation that is detected by the delay time estimator 150 included in the apparatus for detecting a ground layer 100 according to an embodiment of the present invention. In FIG. 3, the result of the time-domain de-juxtaposition process according to the prior art is denoted as Dechirp, the frequency domain process result according to the prior art is denoted by IFT, and the result is detected through a delay time estimator 150 according to an embodiment of the present invention. The estimated delay time is expressed as Minimum-Norm.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 지연 시간 추정부(150)를 통해 검출된 지연 시간 추정 결과를 살펴보면, 종래기술들 대비 보다 높은 정밀도로 지연 시간 추정이 가능한 것을 알 수 있으며, 이는 보다 높은 정확도로 천부지층 탐지가 가능하다는 것을 나타낸다.As shown in FIG. 3, according to the delay time estimation result detected through the delay time estimating unit 150 according to an embodiment of the present invention, it can be seen that delay time estimation can be performed with higher accuracy than the prior art , Indicating that it is possible to detect deep stratum with higher accuracy.

도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 일 실시예에 따른 천부지층 탐지 장치(100)를 통해 이루어지는 천부지층 탐지 과정을 나타내는 그래프이다. 본 예시에서, 송신신호는 3.5kHz~4.5kHz의 대역을 갖는 첩 신호이며, 샘플링 주파수는 50kHz이다. 구체적으로, 도 4a 및 도 4b는 모의로 생성된 수신 신호(즉, 모의 천부지층 탐사 신호)를 나타내는 그래프이고, 도 4c 및 도 4d는 각각 도 4a 및 도 4b의 신호를 정합 필터링한 결과를 나타낸다. 또한, 도 4a는 잡음이 없는 모의 수신 신호를 나타내고, 도 4b는 가우시안 잡음이 포함된 모의 수신 신호를 나타낸다. 또한, 도 4a 내지 도 4f에서, x축은 시간을 나타내고, y축은 진폭을 나타낸다.FIGS. 4A to 4F are graphs illustrating a process of detecting a ground layer through the ground layer detection apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. In this example, the transmission signal is a coherent signal having a band of 3.5 kHz to 4.5 kHz, and the sampling frequency is 50 kHz. Specifically, FIGS. 4A and 4B are graphs showing a simulated generated reception signal (i.e., a simulated deep layer ground survey signal), and FIGS. 4C and 4D show results of matched filtering of the signals of FIGS. 4A and 4B, respectively . 4A shows a noiseless received signal, and FIG. 4B shows a simulated received signal including a Gaussian noise. 4A to 4F, the x-axis represents time and the y-axis represents amplitude.

또한, 도 4c 내지 도 4f에서 표층 반사신호를 0초에 1점 쇄선으로 표시하였다. 표층 부근의 신호는 본래 두 개의 층으로 나뉘어져 있으나 도 4c 및 도 4d에 도시된 것처럼 정합 필터링 결과는 두 개의 층이 구분되지 않고 하나로 뭉쳐져 나타나고 있다. 잡음이 포함되지 않은 결과에서는 다소 구분이 되어 보이기도 하나 명확하지 않으며 잡음이 포함된 경우는 이를 알아보기 용이하지 않다. 상술한 2개의 층을 잘 구분하기 위해서는 보다 넓은 주파수 대역의 첩 신호를 사용할 수 있다. 그러나 이는 시스템 사양의 제약을 받을 수 밖에 없다. 4C to 4F, the surface reflection signal is indicated by a one-dot chain line at 0 second. The signal in the vicinity of the surface layer is originally divided into two layers. However, as shown in FIGS. 4C and 4D, the result of the matched filtering shows that the two layers are united and united. The results that are not included in the noise may seem somewhat different but not clear, and it is not easy to understand if the noise is included. In order to distinguish between the two layers described above, a coherent signal of a wider frequency band can be used. However, this is limited by the system specification.

한편, 본 발명과 같이 다중 대역 및 다중 시간 대역을 고려하여 정합 필터링을 수행한 후, EVD 또는 SVD를 통해 신호의 부공간을 추정하며, 추정 결과에 Minimum-Norm 알고리즘을 적용하여 지연 시간을 추정할 시, 도 4e 및 도 4f와 같은 그래프를 도출할 수 있다. 도 4e 및 도 4f에 도시된 것처럼, 각각 영역(r1, r2)을 살펴보면, 두 개의 표층 신호가 정확히 구분되어 나타나고 있다. 도 4f로 도시된 예시와 같이, 잡음이 포함된 경우에도 영역(r2)에 도시된 것처럼 천부지층의 구성이 정확히 나타남을 알 수 있다.Meanwhile, as in the present invention, after performing the matched filtering in consideration of the multi-band and the multi-time band, the subspace of the signal is estimated through EVD or SVD, and the delay-time is estimated by applying the Minimum- 4E and 4F can be derived. As shown in FIGS. 4E and 4F, when looking at the regions r 1 and r 2 , the two surface layer signals are clearly distinguished. As shown in FIG. 4F, even when noise is included, it can be seen that the configuration of the heavily layered layer is accurately shown as shown in the area r 2 .

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 천부지층 탐지 방법에 대한 흐름도이다. 상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 천부지층 탐지 방법은 음향 신호를 송신하고, 천부지층을 통해 반사된 수신 신호를 처리함으로써 천부지층을 탐지하는 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 천부지층 탐지 방법은 음향 신호를 송신할 때 이용된 전체 주파수 대역 및 전체 시간 대역의 신호를 이용하여 수신 신호에 대한 처리를 수행하고, 신호에 고정밀 지연 시간 알고리즘을 적용함으로써 높은 정밀도로 지연 시간을 추정할 수 있다. 이제, 도 5를 참조로 본 발명의 일 실시예에 따른 천부지층 탐지 방법에 대한 설명이 이루어진다. 5 is a flowchart illustrating a method for detecting a ground layer according to an exemplary embodiment of the present invention. As described above, the method for detecting a ground layer according to an exemplary embodiment of the present invention is characterized in that the method detects a ground layer by transmitting an acoustic signal and processing a received signal reflected through the ground layer. Specifically, the method for detecting a ground layer according to an exemplary embodiment of the present invention performs processing on a received signal using signals of the entire frequency band and the entire time band used for transmitting an acoustic signal, By applying the algorithm, the delay time can be estimated with high precision. Now, referring to FIG. 5, a description will be given of a method for detecting a ground layer according to an embodiment of the present invention.

S110 단계는 데이터 수신부에 의해, 천부지층을 통해 반사된 수신 신호를 수신하는 단계이다. 여기서, 음향 신호는 음향 신호 생성 장치 예를 들어, 트랜스듀서에 의해 생성 및 송신될 수 있고, 이러한 음향 신호는 해저 지층의 경계면에서 반사되어 되돌아올 수 있으며, S110 단계는 이렇게 반사된 신호(즉, 수신 신호)를 수신할 수 있다. Step S110 is a step of receiving, by the data receiving unit, the reception signal reflected through the sheer layer. Here, the acoustic signal may be generated and transmitted by a sound signal generating device, for example, a transducer, and the acoustic signal may be reflected back at the interface of the seabed layer, Receiving signal).

S120 단계는 정합 필터에 의해, 음향 신호를 송신할 때 이용된 전체 주파수 대역 및 전체 시간 대역의 신호를 이용하여 수신 신호에 대한 정합 필터링을 수행하는 단계이다. 상술한 바와 같이, S110 단계는 다중 대역 및 다중 시간 대에 송신된 신호의 수신이 가능한 것을 특징으로 한다. 이에 따라, S120 단계는 S110 단계를 통해 입력된 수신 신호를 처리할 시, 상술한 다중 대역 및 다중 시간대에 송신된 신호의 특성을 고려해야 하며, 상술한 특성을 고려하기 위해 S120 단계는 음향 신호의 송신 과정에서 이용된 전체 주파수 대역 및 전체 시간 대역의 신호를 이용하여, 수신 신호에 대한 정합 필터링을 수행할 수 있다. 여기서, 수신 신호에 대한 정합 필터링 방법의 경우 위에서 도 1을 참조로 상세히 언급하였으므로, 중복되는 설명은 생략한다.In step S120, matched filtering is performed on the received signal using the entire frequency band and the entire time band signal used when the acoustic signal is transmitted by the matched filter. As described above, the step S110 is characterized in that it is possible to receive the signals transmitted in the multi-band and the multi-time band. Accordingly, in step S120, when processing the received signal input through step S110, characteristics of signals transmitted in the multi-band and multi-time periods described above should be considered. In order to consider the above-described characteristics, It is possible to perform matched filtering on the received signal using the entire frequency band and the entire time band signal used in the process. Here, the matching filtering method for the received signal has been described in detail with reference to FIG. 1, so that redundant description will be omitted.

S130 단계는 주파수 변환부에 의해, 정합 필터링된 신호를 주파수 영역의 신호로 변환하는 단계이다. 여기서, S130 단계는 정합 필터링된 신호에 푸리에 변환을 적용함으로써 이루어질 수 있다.Step S130 is a step of converting the matched filtered signal into a frequency domain signal by the frequency converter. Here, the step S130 may be performed by applying a Fourier transform to the matched filtered signal.

S140 단계는 부공간 추정부에 의해, 주파수 영역의 신호의 신호 부공간(Es)과 잡음 부공간(En)을 포함하는 부공간을 추정하는 단계이다. 구체적으로, S140 단계는 부공간 추정을 위해 자기 상관 행렬(Rx)을 구하고, 고유치 분해(EVD) 또는 특이치 분해(SVD)를 이용하여 신호의 부공간을 추정할 수 있다. 여기서, 자기 상관 행렬(Rx)에 대한 설명과, 자기 상관 행렬(Rx)에서 잡음 부공간(En)을 추출하는 방법에 대한 설명은 위에서 수학식 9 및 수학식 10을 참조로 상세히 언급하였으므로, 중복되는 설명은 생략한다.S140 is a step for estimating the space portion including a signal subspace of a frequency-domain signal (E s) and the noise subspace (E n) by the subspace estimation. Specifically, in operation S140, an autocorrelation matrix R x may be obtained for subspace estimation, and eigenvalue decomposition (EVD) or singular value decomposition (SVD) may be used to estimate the subspace of the signal. Here, the auto-correlation matrix (R x) described, and auto-correlation matrix (R x) noise subspace (E n) a description of how to extract mentioned in detail with reference to Equation (9) and equation (10) from above in about , So redundant explanations are omitted.

S150 단계는 지연 시간 추정부에 의해, 잡음 부공간(En)에 고정밀 지연 시간 추정 알고리즘을 적용함으로써 지연 시간을 추정하는 단계이다. 여기서, 고정밀 지연 시간 추정 알고리즘은 Minimum-Norm 알고리즘을 포함할 수 있다. 또한, S150 단계는 S140 단계를 통해 도출된 잡음 부공간(En)을 대표하는 벡터(d)를 이용하여 이루어질 수 있다. 여기서, 벡터(d)에 대한 설명은 위에서 수학식 11 내지 수학식 15를 참조로 상세히 언급하였으므로, 추가적인 설명은 생략한다.S150 is a step for estimating a delay time by applying a high-precision delay estimation algorithm in the noise subspace (E n), by the delay estimator. Here, the high-precision delay time estimation algorithm may include a Minimum-Norm algorithm. In addition, step S150 may be performed by using the vector (d) representing the noise subspace (E n) derived through the step S140. Here, the description of the vector (d) has been described in detail with reference to the equations (11) to (15) above, so that further explanation is omitted.

또한, S150 단계는 상술한 수학식 15에서 의사 스펙트럼이 최대가 되는 값을 지연 시간(τ)으로 설정함으로써 이루어질 수 있다.In addition, the step S150 may be performed by setting the value at which the pseudo spectrum becomes maximum in the above-described expression (15) to the delay time?.

S160 단계는 영상화부에 의해, 지연 시간을 추정하는 단계를 통해 추정된 지연 시간을 영상화하는 단계이다.Step S160 is a step of imaging the estimated delay time through the step of estimating the delay time by the imaging unit.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, an optimal embodiment has been disclosed in the drawings and specification. Although specific terms have been employed herein, they are used for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

100 : 천부지층 탐지 장치 110 : 데이터 수신부
120 : 정합 필터 130 : 주파수 변환부
140 : 부공간 추정부 150 : 지연 시간 추정부
160 : 영상화부
100: underground stratum detector 110: data receiver
120: matched filter 130: frequency converter
140: subspace estimator 150: delay time estimator
160:

Claims (16)

음향 신호를 송신하고, 천부지층을 통해 반사된 수신 신호를 근거로 천부지층을 탐지하는 천부지층 탐지 장치로서,
상기 음향 신호를 송신할 때 이용된 전체 주파수 대역 및 전체 시간 대역의 신호를 이용하여 상기 수신 신호에 대한 정합 필터링을 수행하는 정합 필터;
정합 필터링된 신호를 주파수 영역의 신호로 변환하는 주파수 변환부;
상기 주파수 영역의 신호의 신호 부공간(Es)과 잡음 부공간(En)을 포함하는 부공간을 추정하는 부공간 추정부; 및
상기 잡음 부공간(En)에 고정밀 지연 시간 추정 알고리즘을 적용함으로써 지연 시간을 추정하는 지연 시간 추정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 천부지층 탐지 장치.
CLAIMS: 1. A ground layer detection apparatus for transmitting acoustic signals and detecting a ground layer based on a received signal reflected through a ground layer,
A matched filter for performing matched filtering on the received signal using signals of the entire frequency band and the entire time band used when the acoustic signal is transmitted;
A frequency converter for converting the matched filtered signal into a frequency domain signal;
Subspace estimation unit for estimating the sub-space that contains the signal subspace (E s) and the noise subspace (E n) of the signal in the frequency domain; And
Superficial layers detection apparatus comprising the noise subspace (E n) estimate the delay time for estimating a delay time by applying a high-precision delay estimation algorithm in part.
제1항에 있어서,
상기 부공간 추정부는 고유치 분해(Eigen Value Decomposition, EVD) 또는 특이치 분해(Singular Value Decomposition, SVD)를 이용하여 상기 주파수 영역의 신호의 부공간을 추정하는 것을 특징으로 하는 천부지층 탐지 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the subspace estimating unit estimates the subspace of the frequency domain signal using Eigen Value Decomposition (EVD) or Singular Value Decomposition (SVD).
제1항에 있어서,
상기 부공간 추정부는 부공간 추정을 위한 자기 상관 행렬(Rx)을 구하고, 상기 자기 상관 행렬(Rx)은 신호 부공간(Es)과 잡음 부공간(En)인 2개의 직교 부공간으로 구분되며, 상기 자기 상관 행렬(Rx)은,
(수학식)
Figure 112016103216633-pat00034

으로 표현되고, Lp개의 고유벡터로 이루어진 행렬
Figure 112016103216633-pat00035
은 신호 부공간(Es)를 나타내고, L-Lp-1개의 고유벡터로 이루어진
Figure 112016103216633-pat00036
은 잡음 부공간(En)을 나타내는 것을 특징으로 하는 천부지층 탐지 장치.
The method according to claim 1,
The subspace estimation unit obtains a subspace auto-correlation matrix (R x) for estimating the auto-correlation matrix (R x) are the two orthogonal sub-space signal part space (E s) and the noise subspace (E n) , And the autocorrelation matrix (R x )
(Equation)
Figure 112016103216633-pat00034

And a matrix of L p eigenvectors
Figure 112016103216633-pat00035
Represents the signal subspace (E s ), and LL p -1 eigenvectors
Figure 112016103216633-pat00036
(E n ) is the noise subspace (E n ).
제3항에 있어서,
상기 지연 시간 추정부는 상기 잡음 부공간(En)을 대표하는 벡터(d)를 구함으로써 지연시간을 추정하되, 상기 벡터(d)는,
(수학식)
Figure 112016103216633-pat00037

을 충족하고, EH s는 신호 부공간을 대표하는 벡터를 나타내는 것을 특징으로 하는 천부지층 탐지 장치.
The method of claim 3,
Said delay time estimating unit estimates a delay time, but by obtaining the vector (d) representing the noise subspace (E n), the vector (d),
(Equation)
Figure 112016103216633-pat00037

And E H s represents a vector representing the signal subspace.
제4항에 있어서,
상기 지연 시간 추정부는 아래의 수학식에서 제약조건(Q)이 최소가 되도록 벡터(d)를 구하는 것을 특징으로 하는 천부지층 탐지 장치.
(수학식)
Figure 112016103216633-pat00038
5. The method of claim 4,
Wherein the delay time estimating unit obtains a vector d such that the constraint condition Q is minimized in the following equation.
(Equation)
Figure 112016103216633-pat00038
제5항에 있어서,
상기 지연 시간 추정부는 아래의 수학식에서 의사 스펙트럼(PMN)이 최대가 되는 값을 지연 시간(τ)으로 설정하는 것을 특징으로 하는 천부지층 탐지 장치.
(수학식)
Figure 112016103216633-pat00039
6. The method of claim 5,
Wherein the delay time estimator sets a value at which the pseudo spectrum (P MN ) becomes maximum in the following equation as a delay time (tau).
(Equation)
Figure 112016103216633-pat00039
제1항에 있어서,
상기 지연 시간 추정부는 Minimum-Norm 알고리즘을 통해 상기 지연 시간을 추정하는 것을 특징으로 하는 천부지층 탐지 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the delay time estimator estimates the delay time using a Minimum-Norm algorithm.
제1항에 있어서,
상기 지연 시간 추정부를 통해 추정된 지연 시간을 영상화하는 영상화부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 천부지층 탐지 장치.
The method according to claim 1,
And an imaging unit for imaging the estimated delay time through the delay time estimating unit.
음향 신호를 송신하고, 천부지층을 통해 반사된 수신 신호를 근거로 천부지층을 탐지하는 천부지층 탐지 방법으로서,
정합 필터에 의해, 상기 음향 신호를 송신할 때 이용된 전체 주파수 대역 및 전체 시간 대역의 신호를 이용하여 상기 수신 신호에 대한 정합 필터링을 수행하는 단계;
주파수 변환부에 의해, 정합 필터링된 신호를 주파수 영역의 신호로 변환하는 단계;
부공간 추정부에 의해, 상기 주파수 영역의 신호의 신호 부공간(Es)과 잡음 부공간(En)을 포함하는 부공간을 추정하는 단계; 및
지연 시간 추정부에 의해, 상기 잡음 부공간(En)에 고정밀 지연 시간 추정 알고리즘을 적용함으로써 지연 시간을 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 천부지층 탐지 방법.
CLAIMS 1. A method for detecting a stratum corneum based on a received signal reflected from a heel stratum,
Performing matched filtering on the received signal by using a matched filter using signals of the entire frequency band and the entire time band used when transmitting the acoustic signal;
Converting the matched filtered signal into a frequency domain signal by a frequency converter;
Estimating a unit area comprising a portion of the space signal part space, the signal in the frequency domain by estimating (E s) and the noise subspace (E n); And
By the delay estimator, superficial layers detection method comprising the step of estimating a delay time by applying a high-precision delay estimation algorithm in the noise subspace (E n).
제9항에 있어서,
상기 부공간을 추정하는 단계는 고유치 분해(EVD) 또는 특이치 분해(SVD)를 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 천부지층 탐지 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the step of estimating the subspace is performed using eigenvalue decomposition (EVD) or singular value decomposition (SVD).
제9항에 있어서,
상기 부공간을 추정하는 단계는,
부공간 추정을 위한 자기 상관 행렬(Rx)을 구하는 단계를 포함하고,
상기 자기 상관 행렬(Rx)은 신호 부공간(Es)과 잡음 부공간(En)인 2개의 직교 부공간으로 구분되며, 상기 자기 상관 행렬(Rx)은
(수학식)
Figure 112016103216633-pat00040

으로 표현되고, Lp개의 고유벡터로 이루어진 행렬
Figure 112016103216633-pat00041
은 신호 부공간(Es)를 나타내고, L-Lp-1개의 고유벡터로 이루어진
Figure 112016103216633-pat00042
은 잡음 부공간(En)을 나타내는 것을 특징으로 하는 천부지층 탐지 방법.
10. The method of claim 9,
Estimating the subspace comprises:
Obtaining an autocorrelation matrix (R x ) for subspace estimation,
The auto-correlation matrix (R x) is a signal subspace (E s) and the second part space is divided into orthogonal noise subspace (E n), the autocorrelation matrix (R x) is
(Equation)
Figure 112016103216633-pat00040

And a matrix of L p eigenvectors
Figure 112016103216633-pat00041
Represents the signal subspace (E s ), and LL p -1 eigenvectors
Figure 112016103216633-pat00042
(E n ) is the noise floor space (En).
제11항에 있어서,
상기 지연 시간을 추정하는 단계는 상기 잡음 부공간(En)을 대표하는 벡터(d)를 구하는 단계를 포함하고, 상기 벡터(d)는
(수학식)
Figure 112016103216633-pat00043

을 충족하고, EH s는 신호 부공간을 대표하는 벡터를 나타내는 것을 특징으로 하는 천부지층 탐지 방법.
12. The method of claim 11,
Wherein estimating the delay time comprises obtaining a vector d representative of the noise subspace E n ,
(Equation)
Figure 112016103216633-pat00043

And E H s represents a vector representing the signal subspace.
제12항에 있어서,
상기 지연 시간을 추정하는 단계는 아래의 수학식에서 제약조건(Q)이 최소가 되도록 벡터(d)를 구하는 것을 특징으로 하는 천부지층 탐지 방법.
(수학식)
Figure 112016103216633-pat00044
13. The method of claim 12,
Wherein the step of estimating the delay time comprises: obtaining a vector d such that a constraint (Q) is minimized in the following equation.
(Equation)
Figure 112016103216633-pat00044
제13항에 있어서,
상기 지연 시간을 추정하는 단계는 아래의 수학식에서 의사 스펙트럼(PMN)이 최대가 되는 값을 지연 시간(τ)으로 설정함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 천부지층 탐지 방법.
(수학식)
Figure 112016103216633-pat00045
14. The method of claim 13,
Wherein the step of estimating the delay time is performed by setting a value at which the pseudo spectrum (P MN ) becomes maximum in the following equation as a delay time (tau).
(Equation)
Figure 112016103216633-pat00045
제9항에 있어서,
상기 지연 시간을 추정하는 단계는 Minimum-Norm 알고리즘을 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 천부지층 탐지 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the step of estimating the delay time is performed through a Minimum-Norm algorithm.
제9항에 있어서,
영상화부에 의해, 상기 지연 시간을 추정하는 단계를 통해 추정된 지연 시간을 영상화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 천부지층 탐지 방법.
10. The method of claim 9,
Further comprising the step of imaging the estimated delay time through the step of estimating the delay time by the imaging unit.
KR1020160138506A 2016-10-24 2016-10-24 Subbottom profiler and subbottom profiling method KR101839236B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160138506A KR101839236B1 (en) 2016-10-24 2016-10-24 Subbottom profiler and subbottom profiling method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160138506A KR101839236B1 (en) 2016-10-24 2016-10-24 Subbottom profiler and subbottom profiling method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101839236B1 true KR101839236B1 (en) 2018-03-15

Family

ID=61659653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160138506A KR101839236B1 (en) 2016-10-24 2016-10-24 Subbottom profiler and subbottom profiling method

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101839236B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113589294A (en) * 2021-07-20 2021-11-02 武汉船舶通信研究所(中国船舶重工集团公司第七二二研究所) Method, system, equipment and medium for processing underwater shallow stratum profile data

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0553053A2 (en) * 1992-01-23 1993-07-28 ODEGAARD & DANNESKIOLD-SAMSOE APS Marine seismic system
JP2005503539A (en) * 2001-04-20 2005-02-03 アラン ジェイ. ビッテン, Method and apparatus for identifying buried objects using underground search radar
KR101339678B1 (en) 2013-08-14 2013-12-10 한국수산자원관리공단 Calculation method of rock and non-rock area for surveying

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0553053A2 (en) * 1992-01-23 1993-07-28 ODEGAARD & DANNESKIOLD-SAMSOE APS Marine seismic system
JP2005503539A (en) * 2001-04-20 2005-02-03 アラン ジェイ. ビッテン, Method and apparatus for identifying buried objects using underground search radar
KR101339678B1 (en) 2013-08-14 2013-12-10 한국수산자원관리공단 Calculation method of rock and non-rock area for surveying

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
논문(2014)(2014) *
논문(2015.05)(2015.05) *
이재일. 파라메트릭 배열 기반 초음파 시스템 개발 및 응용. 제주대학교 박사학위논문. 2015.8. 141쪽 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113589294A (en) * 2021-07-20 2021-11-02 武汉船舶通信研究所(中国船舶重工集团公司第七二二研究所) Method, system, equipment and medium for processing underwater shallow stratum profile data

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2963823C (en) Seismic acquisition method
Harley et al. Data-driven matched field processing for Lamb wave structural health monitoring
US7782708B2 (en) Source signature deconvolution method
KR101219746B1 (en) Apparatus and method for imaging a subsurface using frequency domain reverse time migration in an elastic medium
US20020118602A1 (en) Angle dependent surface multiple attenuation for two-component marine bottom sensor data
US20040122595A1 (en) Methods and apparatus for processing acoustic waveforms received in a borehole
Dowling et al. Acoustic remote sensing
CA2778760A1 (en) Methods and apparatus to process time series data for propagating signals in a subterranean formation
CN104820218B (en) Shallow sea bottom single-parameter inversion method based on frequency domain autocorrelation
WO2016112147A1 (en) Gauge length optimization in distributed vibration sensing
KR101839236B1 (en) Subbottom profiler and subbottom profiling method
US20110231097A1 (en) Acoustic radial profiling via frequency domain processing
US20160018544A1 (en) Marine vibrator doppler correction
CN112784412B (en) Single hydrophone normal wave modal separation method and system based on compressed sensing
Pautet et al. Target echo enhancement using a single-element time reversal mirror
EP3186663B1 (en) Joint estimation of electromagnetic earth responses and ambient noise
Bonnel et al. Range and depth estimation of bowhead whale calls in the arctic using a single hydrophone
US20090052279A1 (en) Method and system for determining azimuth parameters for seismic data processing
KR101864307B1 (en) Method of seismic survey data processing for detecting sub-surface structure and swell effect correction using gradient analysis
Tan et al. Recursive Bayesian synthetic aperture geoacoustic inversion in the presence of motion dynamics
Gazzah et al. Closed-form estimation of normal modes from a partially sampled water column
Harley et al. Coherent, data-driven Lamb wave localization under environmental variations
Pecknold et al. Time-series modeling using the waveform transmission through a channel program
Thode et al. Experimental demonstration of time warping to invert for array tilt and mode shape on a vertical array in a shallow arctic environment
Duda et al. Acoustic field coherence in four-dimensionally variable shallow water environments: Estimation using co-located horizontal and vertical line arrays

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant