KR102131919B1 - 토널 주파수 탐지 장치 및 방법 - Google Patents

토널 주파수 탐지 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102131919B1
KR102131919B1 KR1020180102320A KR20180102320A KR102131919B1 KR 102131919 B1 KR102131919 B1 KR 102131919B1 KR 1020180102320 A KR1020180102320 A KR 1020180102320A KR 20180102320 A KR20180102320 A KR 20180102320A KR 102131919 B1 KR102131919 B1 KR 102131919B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
tonal
frequency
underwater
tonal signal
Prior art date
Application number
KR1020180102320A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200025252A (ko
Inventor
홍정표
김성일
홍우영
심병효
김진홍
김준한
Original Assignee
국방과학연구소
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 국방과학연구소 filed Critical 국방과학연구소
Priority to KR1020180102320A priority Critical patent/KR102131919B1/ko
Publication of KR20200025252A publication Critical patent/KR20200025252A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102131919B1 publication Critical patent/KR102131919B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S11/00—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
    • G01S11/14—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using ultrasonic, sonic, or infrasonic waves

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른, 토널 주파수 탐지 장치는, 토널 신호를 포함하는 수중 신호를 수신하는 수신부 - 상기 토널 신호는 주파수가 상이한 복수의 아톰(Atom)의 선형 결합으로 구성됨 -; 상기 토널 신호의 아토믹 놈(Atomic Norm) 및 상기 수중 신호와 상기 토널 신호의 차이에 대한 유클리드 놈(Euclidean Norm)을 기초로 상기 토널 신호를 추정하는 추정부; 주파수 변화에 따른 상기 추정된 토널 신호와 상기 복수의 아톰의 내적에 대한 관계를 획득하는 관계 획득부; 및 상기 내적의 크기가 미리 정해진 임계값과 일치할 때의 주파수를 상기 토널 신호의 주파수로 결정하는 주파수 탐지부를 포함한다.

Description

토널 주파수 탐지 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING TONAL FREQUENCY}
본 발명은 수신된 수중 신호 중 토널 신호의 주파수를 탐지하는 토널 주파수 탐지 장치 및 방법에 관한 것이다.
소나(SONAR: Sound Navigation and Ranging)는 수중의 표적으로부터 생성되는 여러 종류의 음향 신호를 기반으로 표적을 탐지하는 장치이다. 소나는 방사 신호의 생성 여부에 따라 능동 소나와 수동 소나로 구분된다.
구체적으로, 능동 소나는 표적을 향하여 방사 신호를 조사하고, 표적에서 반사되어 되돌아오는 반향음을 탐지하여 표적의 위치와 거리를 추정하는 방법이다. 반면, 수동 소나는 별도의 방사 신호 조사 없이, 표적에서 방사되는 음향 신호를 탐지하여 표적의 위치와 거리를 추정하는 방법이다.
이 중 수동 소나 시스템은 수중에서 다양한 음향 신호를 수중 신호로서 수신하고, 수신된 수중 신호 내 표적으로부터 방사된 음향 신호 중 토널 신호를 이용하여 표적의 종류를 판단할 수 있다. 예를 들어, 수동 소나 시스템은 수중 신호 내 토널 신호의 주파수를 탐지함으로써, 탐지된 주파수에 대응되는 표적의 종류를 판단할 수 있다.
이와 같은 이유로, 최근에는 수신된 수중 신호 내 토널 신호 및 토널 주파수를 정확히 탐지하는 방법에 대한 연구가 활발히 진행 중이다.
한국등록특허 제10-1126694호 (2012년 03월 07일 등록)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 아톰(Atom)을 이용하여 연속적인 주파수 영역에 대한 토널 신호의 주파수를 탐지하는 토널 주파수 탐지 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 바로 제한되지 않으며, 언급되지는 않았으나 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있는 목적을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 토널 주파수 탐지 장치는, 토널 신호를 포함하는 수중 신호를 수신하는 수신부 - 상기 토널 신호는 주파수가 상이한 복수의 아톰(Atom)의 선형 결합으로 구성됨 -; 상기 토널 신호의 아토믹 놈(Atomic Norm) 및 상기 수중 신호와 상기 토널 신호의 차이에 대한 유클리드 놈(Euclidean Norm)을 기초로 상기 토널 신호를 추정하는 추정부; 주파수 변화에 따른 상기 추정된 토널 신호와 상기 복수의 아톰의 내적에 대한 관계를 획득하는 관계 획득부; 및 상기 내적의 크기가 미리 정해진 임계값과 일치할 때의 주파수를 상기 토널 신호의 주파수로 결정하는 주파수 탐지부를 포함한다.
또한, 상기 추정부는, 상기 임계값이 곱해진 상기 토널 신호의 아토믹 놈과 상기 수중 신호와 상기 토널 신호의 차이에 대한 상기 유클리드 놈의 제곱의 절반의 합에 대한 제 1 목적 함수의 듀얼 함수(Dual Function)인 제 2 목적 함수를 이용하여 상기 토널 신호에 대응되는 듀얼 신호를 추정할 수 있다.
또한, 상기 듀얼 신호는, 상기 토널 신호의 아토믹 놈의 최대값이 1일 때, 상기 토널 신호와의 내적 값이 최대가 되는 벡터를 나타낼 수 있다.
또한, 상기 수신된 수중 신호를 전처리하여 상기 추정부로 전달하는 전처리부를 더 포함하고, 상기 추정부는, 상기 전처리된 수중 신호로부터 상기 토널 신호를 추정할 수 있다.
또한, 상기 전처리부는, 상기 수중 신호 중 미리 정해진 임계 주파수 이하의 성분만 통과시키는 저역 통과 필터(Law Pass Filter); 상기 저역 통과 필터를 통과한 상기 수중 신호를 데시메이션(Decimation)하는 데시메이션부; 및 상기 데시메이션이 적용된 상기 수중 신호를 자기 상관하는 자기 상관부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 토널 주파수 탐지 방법은, 토널 신호를 포함하는 수중 신호를 수신하는 단계 - 상기 토널 신호는 주파수가 상이한 복수의 아톰(Atom)의 선형 결합으로 구성됨 -; 상기 토널 신호의 아토믹 놈(Atomic Norm) 및 상기 수중 신호와 상기 토널 신호의 차이에 대한 유클리드 놈(Euclidean Norm)을 기초로 상기 토널 신호를 추정하는 단계; 주파수 변화에 따른 상기 최적화된 토널 신호와 상기 복수의 아톰의 내적에 대한 관계를 획득하는 단계; 및 상기 내적의 크기가 미리 정해진 임계값과 일치할 때의 주파수를 상기 토널 신호의 주파수로 결정하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 토널 신호를 최적화하는 단계는, 상기 임계값이 곱해진 상기 토널 신호의 아토믹 놈 및 상기 수중 신호와 상기 토널 신호의 차이에 대한 상기 유클리드 놈의 제곱의 절반의 합에 대한 제 1 목적 함수의 듀얼 함수(Dual Function)인 제 2 목적 함수를 이용하여 상기 토널 신호에 대응되는 듀얼 신호를 추정할 수 있다.
또한, 상기 듀얼 신호는, 상기 토널 신호의 아토믹 놈의 최대값이 1일 때, 상기 토널 신호와의 내적 값이 최대가 되는 벡터를 나타낼 수 있다.
또한, 상기 수신된 수중 신호를 전처리하는 단계를 더 포함하고, 상기 토널 신호를 추정하는 단계는, 상기 전처리된 수중 신호로부터 상기 토널 신호를 추정할 수 있다.
또한, 상기 토널 신호를 전처리하는 단계는, 상기 수중 신호 중 미리 정해진 임계 주파수 이하의 성분만 통과시키는 단계; 상기 임계 주파수 이하의 성분만 포함하는 상기 수중 신호를 데시메이션(Decimation)하는 단계; 및 상기 데시메이션이 적용된 상기 수중 신호를 자기 상관하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능한 기록매체는, 토널 신호를 포함하는 수중 신호를 수신하는 단계 - 상기 토널 신호는 주파수가 상이한 복수의 아톰(Atom)의 선형 결합으로 구성됨 -; 상기 토널 신호의 아토믹 놈(Atomic Norm) 및 상기 수중 신호와 상기 토널 신호의 차이에 대한 유클리드 놈(Euclidean Norm)을 기초로 상기 토널 신호를 추정하는 단계; 주파수 변화에 따른 상기 최적화된 토널 신호와 상기 복수의 아톰의 내적에 대한 관계를 획득하는 단계; 및 상기 내적의 크기가 미리 정해진 임계값과 일치할 때의 주파수를 상기 토널 신호의 주파수로 결정하는 단계를 포함하는 토널 주파수 탐지 방법을 수행하도록 프로그램 된다.
본 발명의 실시예에 의하면, 연속적인 주파수 영역에 기초하여 토널 신호의 주파수를 탐지하므로, 불연속적인 주파수 영역에서 발생되는 기저 불일치 오차(Basis Mismatch Error)를 줄일 수 있다. 이를 통해, 보다 정밀한 수중 표적의 종류 판단이 가능할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토널 주파수 탐지 장치의 기능 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수신부에 의해 수신되는 수중 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 탐지부가 토널 주파수를 탐지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시에에 따른 토널 주파수 탐지 방법의 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범주는 청구항에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어 실제로 필요한 경우 외에는 생략될 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하 사용되는 '…부', '…기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토널 주파수 탐지 장치의 기능 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수신부에 의해 수신되는 수중 신호를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 토널 주파수 탐지 장치(100)는 수동 소나 시스템의 일 구성으로 마련되거나, 수동 소나 시스템과 독립하여 마련되어, 표적에 대한 신호를 포함하는 수중 신호를 수신하고, 수신된 수중 신호 중 표적의 토널 신호에 대한 정보를 탐지하는 장치를 의미할 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 토널 주파수 탐지 장치(100)는 수중 신호를 수신하는 수신부(110); 수신된 토널 신호를 전처리하는 전처리부(120); 전처리된 토널 신호로부터 토널 신호를 추정하는 추정부(130); 추정된 토널 신호와 주파수 변화에 따른 아톰의 내적에 대한 관계를 획득하는 관계 획득부(140); 및 내적의 크기를 기초로 토널 신호의 주파수를 탐지하는 주파수 탐지부(150)를 포함할 수 있다.
수신부(110)는 수중의 다양한 음향 신호, 즉 수중 신호를 수신하도록 마련될 수 있다. 일 실시예에 따른 수신부(110)는 수중 청음기로 구현되어, 적어도 하나의 마이크로폰을 이용하여 수중 신호를 수신할 수 있다. 마이크로폰은 음향 에너지를 전기 에너지로 변환하므로, 수중 청음기에 의해 수신된 수중 신호는 전기적 신호로 나타날 수 있다.
도 2를 참조하면, 수신부(110)는 바다 또는 강과 같은 수중 W 에 위치됨으로써 수중 신호를 수신할 수 있다. 이 때, 수신부(110)의 수신 가능 영역 내에 표적 TW가 존재하는 경우, 수신부(110)는 표적 TW 에 의한 표적 신호를 포함하는 수중 신호를 수신할 수 있다.
수신부(110)에 의해 수신되는 표적 신호를 포함하는 수중 신호 s(t)는 수학식 1에 따라 정의될 수 있다.
Figure 112018086028412-pat00001
수학식 1을 참조하면, 수중 신호 s(t)는 표적 신호와 비표적 신호 U(t)를 포함할 수 있다. 비표적 신호 U(t)는 수중에서 발생되는 환경 소음 신호를 의미할 수 있다. 환경 소음 신호에는 해양의 표면에서 발생되는 소음 신호나 난류 또는 해저면의 지각 활동에 의한 소음 신호 등이 포함될 수 있다. 이러한 환경 소음 신호는 평균이 0인 백색 가우시안 소음으로 가정할 수 있다.
표적 신호는 토널 신호 s0(t), 케비테이션 신호 sp(t), 및 유체 역학적 소음 신호 sq(t)를 포함할 수 있다.
케비테이션 신호 sp(t)는 표적의 프로펠러에 의해 발생되는 신호를 의미할 수 있다. 구체적으로, 케비테이션 신호 sp(t)는 표적이 원하는 방향으로 진행하기 위해서 프로펠러를 회전시킬 때 발생되는 소음 신호를 나타낼 수 있다. 프로펠러가 회전하면 날개의 표면과 끝에 수압의 감소가 발생하여 수중에 낮은 압력공간이 형성되며, 이로 인해 서로 다른 크기를 가지는 다수의 공기방울들이 생성될 수 있다. 생성된 공기방울들은 서로 충돌하여 터지면서 케비테이션 신호를 발생시킬 수 있다. 이러한 케비테이션 신호는 토널 신호의 주파수보다 높은 주파수 대역에서 광대역 특성을 가질 수 있다.
유체 역학적 소음 신호 sq(t)는 표적의 이동에 따라 발생되는 신호를 의미할 수 있다. 구체적으로, 유체 역학적 소음 신호 sq(t)는 표적이 이동하면서 물과의 마찰에 의해 발생되는 소음 신호를 나타낼 수 있다. 이와 같은 유체 역학적 소음 신호 sq(t)는 주로 저주파 대역에 존재할 수 있다.
토널 신호 s0(t)는 표적 내부의 엔진, 기어박스, 보조 장치 등과 같은 다양한 기계 장치에 의해 생성되는 신호를 의미할 수 있으며, 주로 낮은 주파수 성분을 가질 수 있다.
토널 신호 s0(t)는 복수의 정현파 신호들의 선형 결합으로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 토널 신호 s0(t)는 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112018086028412-pat00002
여기서, Ai는 i번째 토널 신호에 대한 상수이고, fi는 i번째 토널 성분의 주파수를 샘플링 주파수 fs 로 나눈 값을 의미할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의 상 fi를 토널 신호의 주파수를 의미하는 토널 주파수라 한다.
이와 같은 토널 신호 s0(t)는 표적 자체의 진동에 기인하는 바, 표적에 대한 정보를 포함할 수 있다. 특히 토널 신호 s0(t)의 주파수인 토널 주파수 fi는 표적의 종류를 판단하는데 기초가 될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 전처리부(120)는 토널 주파수 탐지 성능을 향상시키기 위해, 수신된 수중 신호의 전처리를 수행할 수 있다. 이를 위해, 전처리부(120)는 저역 통과 필터(121)(Law Pass Filter); 데시메이션부(122); 및 자기 상관부(123)를 포함할 수 있다.
저역 통과 필터(121)는 수신된 수중 신호 중 미리 정해진 임계 주파수 이하의 성분만 통과시킬 수 있다. 여기서, 임계 주파수는 케비테이션 신호가 존재하는 고주파 대역 미만의 주파수로 결정될 수 있다. 그 결과, 저역 통과 필터(121)를 통과한 수신 신호에는 토널 신호가 포함되고, 케비테이션 신호를 포함하는 고주파 대역의 소음 신호가 제거될 수 있다.
데이메이션부는 저역 통과 필터(121)를 통과한 수신 신호를 데시메이션(Decimation)할 수 있다. 구체적으로 데시메이션부(122)는 저역 통과 필터(121)를 통과한 수신 신호를 언더샘플링(Undersampling)하여 샘플링된 결과 값을 줄일 수 있다. 후술할 추정부(130)에 의해 수행되는 토널 신호 추정 시 연산의 복잡도(Computational Complexity)는 변수의 개수에 비례하므로, 데시메이션부(122)는 데시메이션을 통해 샘플링 결과 값을 감소시킴으로써 연산의 효율성을 높일 수 있다.
자기 상관부(123)는 데시메이션이 적용된 수중 신호를 자기 상관(Auto-Correlation)할 수 있다. 자기 상관이 적용된 신호는 주기성이 강화되고, 가우시안 소음에 의한 간섭이 감소될 수 있다. 그 결과, 자기 상관부(123)는 수중 신호에 자기 상관을 적용함으로써, 토널 신호의 주기성을 강화할 뿐만 아니라, 유체 역학적 소음 신호, 환경 소음 신호 등에 의한 영향을 억제할 수 있다.
전처리부(120)를 통해 자기 상관이 적용된 수중 신호는 벡터로서
Figure 112018086028412-pat00003
로 표현될 수 있고,
Figure 112018086028412-pat00004
의 l번째 성분 rl은 수학식 3을 따를 수 있다.
Figure 112018086028412-pat00005
여기서, vl은 잡음의 l번째 성분을 나타낼 수 있다. 수학식 3을 참조하면, 전처리부(120)를 거친 수중 신호 rl 은 k개의 정현파의 합과 잡음 vl의 합으로 표현될 수 있다.
도 1에서는 전처리부(120)가 수신부(110)에 의해 수신된 수중 신호를 전처리하여 추정부(130)에 제공하는 경우를 전제로 설명하였으나, 별도의 전처리 과정 없이 수신부(110)에 의해 수신된 수중 신호가 그대로 추정부(130)에 제공되는 것도 가능할 수 있다. 상술한 바와 같이 토널 신호는 정현파의 선형 결합으로 표현 가능하므로, 전처리 과정이 수행되지 않은 수중 신호는 정현파의 선형 결합 이외의 모든 신호를 잡음 vl로 설정함으로써 수학식 3을 따를 수 있다.
전처리부(120) 또는 수신부(110)에 의해 추정부(130)에 제공되는 수중 신호는 토널 신호를 추정하고, 최종적으로 토널 주파수를 탐지하는데 이용될 수 있다.
수중 신호로부터 토널 주파수를 탐지하기 위해, 이산화(Discretazation)된 주파수 영역을 이용할 수 있다. 구체적으로, 주파수 영역을 특정한 기저에 대하여 이산화 한 후, OMP(Orthogonal Matching Pursuit), SOMP(Simulatneous OMP) 등의 알고리즘을 이용하여 토널 주파수를 탐지할 수 있다. 이와 같은 방법은 실제 토널 신호의 주파수가 기저에 속하는 경우, 토널 주파수 탐지에 높은 정확도를 나타낼 수 있다. 그러나, 토널 주파수가 기저에 속하지 않는 경우, 상술한 방법을 적용하면 이산화에 따른 기저 불일치 오차(Basis Mismatch Error)가 발생할 수 있다.
이를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 토널 주파수 탐지 장치(100)는 연속적인 주파수 영역에 대하여 토널 신호의 주파수를 탐지함으로써 기저 불일치 오차를 줄일 수 있다. 이하에서는, 연속적인 주파수 영역에 대하여 토널 신호의 주파수를 탐지하는 방법에 대하여 추정부(130), 관계 획득부(140), 및 주파수 탐지부(150)를 중심으로 설명한다.
추정부(130)는 전처리부(120) 또는 수신부(110)로부터 제공받은 수중 신호로부터 토널 신호를 추정할 수 있다. 이 때, 토널 신호를 연속적인 주파수 영역에 대하여 가정하기 위해, 연속적인 주파수 영역에서 주파수 및 위상에 대한 함수인 아톰(Atom)
Figure 112018086028412-pat00006
이 수학식 4에 따라 정의될 수 있다.
Figure 112018086028412-pat00007
여기서, 주파수 f와 위상 φ는
Figure 112018086028412-pat00008
의 연속적인 범위 내에서 정의될 수 있고, 이러한 아톰은 연속되는 주파수 f 및 위상 φ에 대응되는 시간 축에서의 샘플링 결과를 의미할 수 있다.
또한, 수중 신호
Figure 112018086028412-pat00009
은 수학식 3에 의해 정의되는 아톰들의 선형 결합으로 표현될 수 있으며, 이는 수학식 5를 따를 수 있다.
Figure 112018086028412-pat00010
여기서,
Figure 112018086028412-pat00011
는 수중 신호 내 잡음 신호의 벡터 표현이고, ci와 φi는
Figure 112018086028412-pat00012
를 의미할 수 있다.
만약, 전체 아톰들의 집합
Figure 112018086028412-pat00013
를 가정할 때, 수중 신호
Figure 112018086028412-pat00014
을 만족하는 아톰의 경우의 수는 무수히 많이 존재할 수 있다. 그러나, 수학식 5와 같이, 수중 신호
Figure 112018086028412-pat00015
을 만족하는 아톰의 수는 2k로 유한하므로, 아톰 개수의 희소성을 이용하면
Figure 112018086028412-pat00016
을 만족하는 아톰을 추정할 수 있다.
추정부(130)는
Figure 112018086028412-pat00017
을 만족하는 희소성을 가지는 아톰을 추정하기 위해 수학식 6에 따른 최적화 문제의 해를 구할 수 있다.
Figure 112018086028412-pat00018
Figure 112018086028412-pat00019
여기서,
Figure 112018086028412-pat00020
는 수중 신호
Figure 112018086028412-pat00021
에서 잡음 신호
Figure 112018086028412-pat00022
를 배제한 토널 신호의 벡터 표현을 의미할 수 있다.
수학식 6을 참조하면, min 우측에 위치한 목적 함수에서
Figure 112018086028412-pat00023
는
Figure 112018086028412-pat00024
의 아토믹 놈(Atomic Norm)을 의미할 수 있고, where 우측에 위치한 조건 함수에서
Figure 112018086028412-pat00025
의 아토믹 놈은 범위
Figure 112018086028412-pat00026
에 대한 각각의 아톰의 상수 ck의 하한(Infimum)을 의미할 수 있다.
또한, 목적 함수 중
Figure 112018086028412-pat00027
는 잡음에 의한 영향을 고려해주기 위한
Figure 112018086028412-pat00028
과
Figure 112018086028412-pat00029
의 차이에 대한 유클리드 놈(Euclidean Norm)을 의미할 수 있다. 그 결과,
Figure 112018086028412-pat00030
는
Figure 112018086028412-pat00031
과
Figure 112018086028412-pat00032
의 차이가 작을수록, 즉 잡음의 영향이 작을수록 작은 값을 나타낼 수 있다.
따라서, 수학식 6의 해를 구하면 적은 수의 아톰으로 구성되면서도, 잡음의 영향이 작은
Figure 112018086028412-pat00033
를 획득할 수 있다. 이 때,
Figure 112018086028412-pat00034
를 구하는데 있어
Figure 112018086028412-pat00035
에서 잡음의 영향을 정규화하기 위한 정규화 상수로 τ가 적용될 수 있다.
최적화 문제의 해는 목적 함수의 형태에 따라 선형 계획법(LP: Linear Programming) 또는 준정부호 계획법(SDP: Semi-Definite Programming)에 의해 구해질 수 있다. 수학식 6의 목적 함수 중 첫번째 항인
Figure 112018086028412-pat00036
는
Figure 112018086028412-pat00037
에 대한 이차함수(Quadratic function)이므로, 추정부(130)는 준정부호 계획법에 따라 수학식 6의 해
Figure 112018086028412-pat00038
를 구할 수 있다.
준정부호 계획법을 적용하기 위해, 추정부(130)는 준정부호 계획법에 대응되도록 입력값을 변형시킬 수 있다. 구체적으로, 추정부(130)는 수학식 6의 목적 함수 중 두번째 항인
Figure 112018086028412-pat00039
를 행렬 형태로 변형할 수 있고, 이는 수학식 7을 따를 수 있다.
Figure 112018086028412-pat00040
Figure 112018086028412-pat00041
여기서, n은 벡터
Figure 112018086028412-pat00042
의 길이이고,
Figure 112018086028412-pat00043
는 위상 φ이 0일 때의 아톰을 더한 벡터, 즉
Figure 112018086028412-pat00044
를 의미하고, t는 아톰에서 상수들의 합인
Figure 112018086028412-pat00045
를 의미할 수 있다. 또한,
Figure 112018086028412-pat00046
는 첫번째 행이
Figure 112018086028412-pat00047
이고, 서로 대각에 위치한 성분들은 켤레(Conjugate) 관계가 되는 Hermitian 행렬을 의미할 수 있다.
나아가, 수학식 7을 보다 용이하게 풀기 위해, 추정부(130)는 수학식 7의 최적화 문제에 대한 듀얼 문제(Dual Problem)의 해를 구할 수 있다. 구체적으로, 추정부(130)는 수학식 7의 목적 함수에 대한 라그랑주 함수(Lagrangian Function)을 구할 수 있고, 이는 수학식 8을 따른다.
Figure 112018086028412-pat00048
그 다음, 추정부(130)는 수학식 8의 라그랑주 함수의 최소값에 대한 함수
Figure 112018086028412-pat00049
를 듀얼 함수(Dual Function)로서 구할 수 있다. 듀얼 함수는 수학식 9를 따를 수 있다.
Figure 112018086028412-pat00050
Figure 112018086028412-pat00051
여기서, Y는 듀얼 함수에서 최종적으로 구하고자 하는 듀얼 변수(Dual Variable)을 의미하며, V,
Figure 112018086028412-pat00052
, h 각각은 수학식 7의
Figure 112018086028412-pat00053
,
Figure 112018086028412-pat00054
, t에 대응되는 듀얼 변수를 의미할 수 있다.
듀얼 함수를 구한 후, 추정부(130)는 듀얼 함수가 발산하지 않는 경우의 값을 목적 함수로 하는 최대값 문제를 듀얼 문제로서 연산할 수 있다. 이 때, 듀얼 문제는 수학식 10을 따를 수 있다.
Figure 112018086028412-pat00055
Figure 112018086028412-pat00056
수학식 10을 참조하면, 첫번째 조건 함수
Figure 112018086028412-pat00057
는 듀얼 함수가 발산하지 않을 듀얼 변수 V에 대한 조건이고, 두번째 조건 함수
Figure 112018086028412-pat00058
는 듀얼 함수가 발산하지 않을 듀얼 변수 h에 대한 조건일 수 있다.
또한, 토널 신호
Figure 112018086028412-pat00059
를 수학식 7의 최적화 문제에 대한 변수라 할 때, 듀얼 변수
Figure 112018086028412-pat00060
는 수학식 10의 듀얼 문제에 대한 토널 신호
Figure 112018086028412-pat00061
에 대응되는 듀얼 신호를 의미할 수 있고, 듀얼 성질에 따라 수학식 11을 만족할 수 있다.
Figure 112018086028412-pat00062
수학식 11을 참조하면, 듀얼 변수
Figure 112018086028412-pat00063
는 토널 신호
Figure 112018086028412-pat00064
의 아토믹 놈
Figure 112018086028412-pat00065
의 최대값이 1일 때, 토널 신호
Figure 112018086028412-pat00066
와의 내적값이 최대가 되게 하는 벡터를 나타낼 수 있다. 또한, 수학식 11의 세번째 식에 따라, 듀얼 변수
Figure 112018086028412-pat00067
는 위상이 0이고 주파수 f의 범위가
Figure 112018086028412-pat00068
인 아톰과의 내적을 최대로 하는 벡터일 수 있다.
상술한 과정에 따라, 추정부(130)는 토널 신호
Figure 112018086028412-pat00069
또는 이에 대응되는 듀얼 신호
Figure 112018086028412-pat00070
를 추정할 수 있다. 이 때,
Figure 112018086028412-pat00071
가 토널 신호를 시간에 따라 샘플링한 결과를 의미하는 반면,
Figure 112018086028412-pat00072
는 듀얼 성질에 따라 토널 신호의 주파수 정보를 포함할 수 있다. 본 발명의 토널 주파수 탐지 장치(100)는 최종적으로 토널 신호의 주파수를 탐지하기 위한 장치인 바, 추정부(130)는 수학식 10에 따라
Figure 112018086028412-pat00073
와 듀얼 관계인
Figure 112018086028412-pat00074
를 구하여 관계 획득부(140)에 제공하거나, 수학식 7에 따라
Figure 112018086028412-pat00075
를 구한 후, 수학식 11에 따라
Figure 112018086028412-pat00076
와 듀얼 관계인
Figure 112018086028412-pat00077
를 추정하여 관계 획득부(140)에 제공할 수 있다.
이하에서는 추정부(130)에 의해 수학식 10 또는 11을 연산하여 듀얼 신호
Figure 112018086028412-pat00078
로서 구해진 해를
Figure 112018086028412-pat00079
라 한다.
관계 획득부(140)는 추정된 해
Figure 112018086028412-pat00080
와 복수의 아톰의 내적에 대한 관계를 획득할 수 있다. 구체적으로, 관계 획득부(140)는 위상이 0인 아톰의 주파수 변화에
Figure 112018086028412-pat00081
와 아톰간의 내적에 대한 다항식 Q(f)를 획득할 수 있으며, 다항식 Q(f)는 수학식 12를 따를 수 있다.
Figure 112018086028412-pat00082
위상이 0이 아닌 아톰은 켤레 관계 아톰과의 내적 시 상쇄되므로, 다항식 Q(f)는 위상이 0인 아톰에 대한 관계로 정의될 수 있다.
주파수 탐지부(150)는 주파수 f에 대한 다항식 Q(f)의 크기가 미리 정해진 임계값과 일치할 때의 주파수를 토널 신호의 주파수로 결정할 수 있다. 이 때, 미리 정해진 임계값은 수학식 6에서의 정규화 상수 τ일 수 있다.
다항식 Q(f)는
Figure 112018086028412-pat00083
및
Figure 112018086028412-pat00084
를 구성하는 아톰의 주파수 성분에 대해서는
Figure 112018086028412-pat00085
를 만족하고, 그렇지 않은 주파수 성분에 대해서는
Figure 112018086028412-pat00086
를 만족할 수 있다. 따라서, 주파수 탐지부(150)는 이를 이용하여 토널 신호의 토널 주파수를 결정할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 탐지부가 토널 주파수를 탐지하는 방법을 설명하기 위한 도면으로, 다항식 Q(f)에 대한 그래프를 나타낸다. 도 3에서 x축은 주파수를 나타내고, y축은 다항식 Q(f)의 최대값 τ를 1로 정규화한 값을 나타낸다. 또한, 도 3에서 실선은 다항식 Q(f)를 의미하고, 점선은 토널 주파수를 나타낸다.
주파수 탐지부(150)는 다항식 Q(f)가 정규화된 임계값 1을 가질때의 주파수를 토널 주파수로 결정할 수 있다. 구체적으로, 주파수 탐지부(150)는 도 3에서 다항식 Q(f)가 피크 값을 가질 때의 주파수를 토널 주파수로 결정할 수 있다. 즉, 도 3에서 Q(f)가 피크 값 1을 가질 때인 *로 표시된 주파수가 토널 주파수를 의미한다.
상술한 토널 주파수 탐지 장치(100)의 각 구성은 마이크로프로세서(Microprocessor)를 포함하는 연산 장치로 구현될 수 있고, 예를 들어 중앙 처리 장치(Central Processing Unit, CPU) 및 그래픽 처리 장치(Graphic Processing Unit, GPU) 중 적어도 하나로 구현될 수 있다. 이와는 달리, 토널 주파수 탐지 장치(100)의 각 구성 중 적어도 두 개가 SOC(System On Chip)으로 구현되는 것도 가능할 수 있다.
지금까지는 토널 주파수 탐지 장치(100)의 각 구성에 대하여 설명하였다. 이하에서는 도 4를 참조하여 상술한 토널 주파수 탐지 장치(100)에 의해 수행되는 토널 주파수 탐지 방법에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 토널 주파수 탐지 방법의 흐름도이다.
먼저 토널 주파수 탐지 장치(100)는 토널 신호를 포함하는 수중 신호를 수신할 수 있다(S100). 이때, 수중 신호는 주파수가 상이한 복수의 아톰의 선형 결합으로 구성됨을 전제할 수 있다.
그 다음, 토널 주파수 탐지 장치(100)는 토널 신호의 아토믹 놈 및 수중 신호와 토널 신호의 차이에 대한 유클리드 놈을 기초로 토널 신호를 추정할 수 있다(S110). 여기서, 아토믹 놈은 토널 신호를 구성하는 복수의 아톰 각각에 대한 상수의 합의 최소값을 의미하고, 유클리드 놈은 수중 신호 내 잡음 신호의 영향 정도를 의미할 수 있다.
토널 신호를 추정한 후, 토널 주파수 탐지 장치(100)는 주파수 변화에 따른 추정된 토널 신호와 복수의 아톰의 내적에 대한 관계를 획득할 수 있고(S120), 내적의 크기가 임계값과 일치할 때의 주파수를 토널 신호의 주파수로 결정할 수 있다(S130).
상술한 실시예에 따른 토널 주파수 탐지 장치 및 방법은, 연속적인 주파수 영역에 기초하여 토널 신호의 주파수를 탐지하므로, 불연속적인 주파수 영역에서 발생되는 기저 불일치 오차(Basis Mismatch Error)를 줄일 수 있다. 이를 통해, 보다 정밀한 수중 표적의 종류 판단이 가능할 수 있다.
개시된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 품질에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 토널 주파수 탐지 장치
110: 수신부
120: 전처리부
130: 추정부
140: 관계 획득부
150: 주파수 탐지부

Claims (11)

  1. 토널 신호를 포함하는 수중 신호를 수신하는 수신부 - 상기 토널 신호는 주파수가 상이한 복수의 아톰(Atom)의 선형 결합으로 구성됨 -;
    상기 토널 신호의 아토믹 놈(Atomic Norm) 및 상기 수중 신호와 상기 토널 신호의 차이에 대한 유클리드 놈(Euclidean Norm)을 기초로 상기 토널 신호를 추정하는 추정부;
    주파수 변화에 따른 상기 추정된 토널 신호와 상기 복수의 아톰의 내적에 대한 관계를 획득하는 관계 획득부; 및
    상기 내적의 크기가 미리 정해진 임계값과 일치할 때의 주파수를 상기 토널 신호의 주파수로 결정하는 주파수 탐지부를 포함하는
    토널 주파수 탐지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 추정부는,
    상기 임계값이 곱해진 상기 토널 신호의 아토믹 놈과,
    상기 수중 신호와 상기 토널 신호의 차이에 대한 상기 유클리드 놈의 제곱의 절반
    의 합에 대한 제 1 목적 함수의 듀얼 함수(Dual Function)인 제 2 목적 함수를 이용하여 상기 토널 신호에 대응되는 듀얼 신호를 추정하는
    토널 주파수 탐지 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 듀얼 신호는,
    상기 토널 신호의 아토믹 놈의 최대값이 1일 때, 상기 토널 신호와의 내적 값이 최대가 되는 벡터를 나타내는
    토널 주파수 탐지 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신된 수중 신호를 전처리하여 상기 추정부로 전달하는 전처리부를 더 포함하고,
    상기 추정부는,
    상기 전처리된 수중 신호로부터 상기 토널 신호를 추정하는
    토널 주파수 탐지 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전처리부는,
    상기 수중 신호 중 미리 정해진 임계 주파수 이하의 성분만 통과시키는 저역 통과 필터(Law Pass Filter);
    상기 저역 통과 필터를 통과한 상기 수중 신호를 데시메이션(Decimation)하는 데시메이션부; 및
    상기 데시메이션이 적용된 상기 수중 신호를 자기 상관하는 자기 상관부를 포함하는
    토널 주파수 탐지 장치.
  6. 토널 신호를 포함하는 수중 신호를 수신하는 단계 - 상기 토널 신호는 주파수가 상이한 복수의 아톰(Atom)의 선형 결합으로 구성됨 -;
    상기 토널 신호의 아토믹 놈(Atomic Norm) 및 상기 수중 신호와 상기 토널 신호의 차이에 대한 유클리드 놈(Euclidean Norm)을 기초로 상기 토널 신호를 추정하는 단계;
    주파수 변화에 따른 상기 추정된 토널 신호와 상기 복수의 아톰의 내적에 대한 관계를 획득하는 단계; 및
    상기 내적의 크기가 미리 정해진 임계값과 일치할 때의 주파수를 상기 토널 신호의 주파수로 결정하는 단계를 포함하는
    토널 주파수 탐지 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 토널 신호를 추정하는 단계는,
    상기 임계값이 곱해진 상기 토널 신호의 아토믹과,
    상기 수중 신호와 상기 토널 신호의 차이에 대한 상기 유클리드 놈의 제곱의 절반
    의 합에 대한 제 1 목적 함수의 듀얼 함수(Dual Function)인 제 2 목적 함수를 이용하여 상기 토널 신호에 대응되는 듀얼 신호를 추정하는
    토널 주파수 탐지 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 듀얼 신호는,
    상기 토널 신호의 아토믹 놈의 최대값이 1일 때, 상기 토널 신호와의 내적 값이 최대가 되는 벡터를 나타내는
    토널 주파수 탐지 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 수신된 수중 신호를 전처리하는 단계를 더 포함하고,
    상기 토널 신호를 추정하는 단계는,
    상기 전처리된 수중 신호로부터 상기 토널 신호를 추정하는
    토널 주파수 탐지 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 토널 신호를 전처리하는 단계는,
    상기 수중 신호 중 미리 정해진 임계 주파수 이하의 성분만 통과시키는 단계;
    상기 임계 주파수 이하의 성분만 포함하는 상기 수중 신호를 데시메이션(Decimation)하는 단계; 및
    상기 데시메이션이 적용된 상기 수중 신호를 자기 상관하는 단계를 포함하는
    토널 주파수 탐지 방법.
  11. 토널 신호를 포함하는 수중 신호를 수신하는 단계 - 상기 토널 신호는 주파수가 상이한 복수의 아톰(Atom)의 선형 결합으로 구성됨 -;
    상기 토널 신호의 아토믹 놈(Atomic Norm) 및 상기 수중 신호와 상기 토널 신호의 차이에 대한 유클리드 놈(Euclidean Norm)을 기초로 상기 토널 신호를 추정하는 단계;
    주파수 변화에 따른 상기 추정된 토널 신호와 상기 복수의 아톰의 내적에 대한 관계를 획득하는 단계; 및
    상기 내적의 크기가 미리 정해진 임계값과 일치할 때의 주파수를 상기 토널 신호의 주파수로 결정하는 단계를 포함하는 토널 주파수 탐지 방법을 수행하도록 프로그램된
    컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능한 기록매체.
KR1020180102320A 2018-08-29 2018-08-29 토널 주파수 탐지 장치 및 방법 KR102131919B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180102320A KR102131919B1 (ko) 2018-08-29 2018-08-29 토널 주파수 탐지 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180102320A KR102131919B1 (ko) 2018-08-29 2018-08-29 토널 주파수 탐지 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200025252A KR20200025252A (ko) 2020-03-10
KR102131919B1 true KR102131919B1 (ko) 2020-07-08

Family

ID=69801064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180102320A KR102131919B1 (ko) 2018-08-29 2018-08-29 토널 주파수 탐지 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102131919B1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101126694B1 (ko) * 2011-04-06 2012-04-18 주식회사 해양시스템기술 선체부착형 음파탐지기 및 이를 구비한 선박
KR101136751B1 (ko) * 2010-12-16 2012-04-19 국방과학연구소 수동소나 시스템의 표적 식별용 모의신호 발생장치 및 방법
KR101303192B1 (ko) * 2013-03-14 2013-09-09 국방과학연구소 수동 소나시스템 및 이의 데몬 처리 향상기법
KR101677137B1 (ko) * 2015-07-17 2016-11-17 국방과학연구소 변조 스펙트로그램을 이용한 수중 방사체의 데몬 및 lofar 특징을 동시 추출하는 방법 및 장치
KR101782493B1 (ko) * 2017-04-18 2017-09-27 국방과학연구소 음향위장신호 발생용 수중음원시스템 및 운용방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100187761B1 (ko) * 1996-12-31 1999-06-01 손기락 자동연상 기억장치 신경망을 이용한 추적방위 선정방법
KR101181333B1 (ko) * 2010-12-20 2012-09-10 국방과학연구소 선박 소음원의 특징정보 추출용 커서의 운용 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101136751B1 (ko) * 2010-12-16 2012-04-19 국방과학연구소 수동소나 시스템의 표적 식별용 모의신호 발생장치 및 방법
KR101126694B1 (ko) * 2011-04-06 2012-04-18 주식회사 해양시스템기술 선체부착형 음파탐지기 및 이를 구비한 선박
KR101303192B1 (ko) * 2013-03-14 2013-09-09 국방과학연구소 수동 소나시스템 및 이의 데몬 처리 향상기법
KR101677137B1 (ko) * 2015-07-17 2016-11-17 국방과학연구소 변조 스펙트로그램을 이용한 수중 방사체의 데몬 및 lofar 특징을 동시 추출하는 방법 및 장치
KR101782493B1 (ko) * 2017-04-18 2017-09-27 국방과학연구소 음향위장신호 발생용 수중음원시스템 및 운용방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200025252A (ko) 2020-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9869752B1 (en) System and method for autonomous joint detection-classification and tracking of acoustic signals of interest
US11231493B2 (en) Methods and apparatus for narrowband ranging systems using coarse and fine delay estimation
CN109283536A (zh) 一种多波束测深声呐水体成像波束形成算法
CN107179535A (zh) 一种基于畸变拖曳阵的保真增强波束形成的方法
WO2014106907A1 (ja) レーダ装置
CN112965053B (zh) 一种基于匹配垂直阵波束强度的浅海声源深度分辨方法
CN104714235A (zh) 一种低频双矢量水听器阵列的测距方法及系统
CN111914641B (zh) 一种基于模态强度匹配分析的目标深度辨识方法及系统
Oudompheng et al. Localization and contribution of underwater acoustical sources of a moving surface ship
JP7322541B2 (ja) 物体検出装置
KR102131919B1 (ko) 토널 주파수 탐지 장치 및 방법
EP3171200B1 (en) Low-cost underwater acoustic system for real-time three-dimensional imaging
CN115698750A (zh) 高分辨率和计算效率高的雷达技术
KR20200127388A (ko) 생체 fmcw 레이더를 위한 생체 심장 박동 파라미터 추정 장치 및 그 방법
Leitao et al. Acquisition in phase demodulation: application to ranging in radar/sonar systems
US20120056779A1 (en) Method and Apparatus for Determination of a Doppler Frequency Shift Resulting from the Doppler Effect
JP2003121544A (ja) ドップラシフト周波数測定装置およびその利用装置
CN113126029B (zh) 适用于深海可靠声路径环境的多传感器脉冲声源定位方法
JP6598308B2 (ja) ソナー装置、音響信号処理システム、音響信号処理方法および音響信号処理プログラム
AU2016228476B2 (en) Method for calculating a confidence echo signal that is exempt from multipath propagation effects and for determining a distance and/or a direction to an echo source and device and vehicle
KR102262400B1 (ko) 수중 음원의 방향각 추정 장치 및 방법
JP2005003611A (ja) レーダ波浪観測装置
KR102148979B1 (ko) 수중 표적 탐지 장치 및 방법
KR101839236B1 (ko) 천부지층 탐지 장치 및 방법
Totir et al. Superresolution algorithms for spatial extended scattering centers

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant