Skip to main content
SUPERVISOR
محمدصادق فاضل فلاورجانی (استاد راهنما) مجتبی بهشتی (استاد راهنما) جواد اخلاقی بوزانی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Javad Ebrahimi
جواد ابراهیمی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

Reverberation Suppression in Active Sonar using Space Time Adaptive Processing
Extension of applications of sonar from deep water to shallow and very shallow water cause sonar designers to create special techniques in order to overcome underwater acoustic channel challenges in shallow water. In such environments reverberation is dominant limiting effect and is a severe problem for active sonar, because the target echo level may not exceed the reverberation level and so the performance of active sonar detector will be degraded. The problem becomes more challenging if the sonar platform is moving, producing self-induced Doppler spread in reverberation. In other hand, corresponding Doppler frequency of targets with slow relative speeds is low. So the target Doppler frequency falls in the region of reverberation spectrum. In these situations, conventional techniques such as matched filtering are inefficient leading to the degradation of the detection performance of active sonar, therefore special techniques that process signals in both spatial and temporal dimension will be required. Such techniques suppress reverberation and improve the detection performance. In this thesis, space time adaptive processing (STAP) techniques for detection of slow targets in active sonar with moving platform, is studied and simulated. Sub-optimum techniques introduced to overcome some Limitations of fully adaptive space time processor. According to the characteristics of underwater acoustic channel, it is obvious that there are major differences between propagation of acoustic waves under water and electromagnetic waves in the air. These differences cause severe limitations in using STAP for sonar. The final goal of this thesis is to investigate these limitations and propose a new approach to overcome that. Simulation results show that proposed technique is useful in real underwater conditions and highly suppress reverberation without conventional STAP limitations. Keywords: STAP, Active Sonar, Reverberation, Detection
گسترش حوزه کاربرد سونار از آبهای عمیق به آبهای کم عمق و بسیار کم عمق، طراحان اینگونه سامانه ها را به پدید آوردن روشهای ویژه برای غلبه بر چالشهای اساسی کانال زیرآبی کم عمق ترغیب نموده است. در این محیطها طنین اثر محدود کننده غالب بوده و یک مشکل جدی برای سونار‌های فعال به شمار می‌رود، زیرا ممکن است قدرت سیگنال بازگشتی از هدف کمتر از قدرت طنین باشد و کارایی آشکارساز را کاهش دهد. این مشکل هنگامی چالش بر انگیز می‌شود که سکو در حرکت باشد. در این حالت، طنین دچار جابجایی فرکانسی داپلر شده و طیف آن حول فرکانس مرکزی گسترده می‌شود. از طرف دیگر، هدفهای دارای سرعت کم، جابجایی فرکانسی نسبی کمی ایجاد کرده و در ناحیه‌ای قرار می گیرند که طنین نیز وجود دارد. در نتیجه یک مسأله آشکارسازی بسیار جدی به وجود می آید. در این حالت، استفاده از روشهای مرسوم مانند فیلتر منطبق ناکارآمد خواهد بود و نیاز به روشهایی برای پردازش توأم سیگنال در حوزه های زمان و فضا پدید می آید. این روشها با کاهش مؤثر طنین، به آشکارسازی هدف کمک می‌کنند. در این پایان‌نامه روشهای پردازش وفقی فضا زمان (STAP) در سونار فعال با سکوی متحرک، برای آشکارسازی اهداف با سرعت کم، مطالعه، بررسی و شبیه سازی می‌شوند. بررسی محدودیتهای پردازشگر فضا زمان وفقی کامل و معرفی چند روش شبه بهینه برای رفع بعضی از محدودیتها جزء اهداف این پژوهش است. با توجه به ویژگیهای کانال صوتی زیر آبی، مشاهده می‌شود که تفاوتهای عمده‌ای بین انتشار امواج صوتی در زیر سطح و امواج رادیویی در بالای سطح وجود دارد. این تفاوتها استفاده از STAP در سونار را با محدودیتهای جدی روبرو می‌کند. بررسی محدودیتها و ارائه روشی برای مقابله با آنها هدف نهایی این پایان‌نامه است. نتایج شبیه سازی نشان می‌دهد که روش پیشنهادی با شرایط عملی در نظر گرفته شده برای شناورهای سطحی و زیرسطحی سازگاری داشته و بدون داشتن محدودیتهای STAP مرسوم، در حذف طنین کارآمد است. کلمات کلیدی: سونار فعال، آشکارسازی، طنین، پردازش وفقی فضا زمان

ارتقاء امنیت وب با وف بومی