مکان یابی فرستنده سیگنال آکوستیکی زیرسطحی مبتنی بر روش یادگیری اثرانگشت

در این تحقیق، یک روش هایی برای تعیین موقعیت آکوستیکی زیر آب ارائه شده است که از ترکیب دو تکنیک کاهش نویز SVD و انگشت نگاری مبتنی بر RSS استفاده می کند. با استفاده از روش SVD، می توان نویز را کاهش داد و سیگنال های تمیز را تنها از زیرفضای سیگنال بازسازی کرد. روش انگشت نگاری مبتنی بر RSS فرض می کند که RSS بین هر فرستنده و گیرنده آکوستیکی یک تابعی از فاصله بین آن ها است. با اندازه گیری RSS بین چندین فرستنده و گیرنده، می توان یک مدل برای RSS ایجاد کرد. سپس با استفاده از این مدل، موقعیت هر هدف زیر آب را با مقایسه با اثرانگشت تهیه شده در زمان منفصل تخمین زد. مزیت این روش این است که نیازی به دانستن زاویه یا زمان رسیدن سیگنال ها ندارد و فقط از RSS استفاده می کند. این روش می تواند مولفه های بازتاب شده، چند مسیره و نویز تصادفی را تحمل کند.برای انجام محاسبات روش پیشنهادی از شبیه ساز متلب استفاده شده است. برای تایید طرح تعیین موقعیت زیر آب، محیطی که در شبیه سازی بررسی و تخمین موقعیت هدف با مکان نامشخص در آن انجام شده، محیطی زیرآب با سطحی در ابعاد ۹ متر مربع می باشد که موقعیت هدف در این مثال با خطای نیم متر و زمان ۱.۴ ثانیه تخمین زده می شود. روش ارائه شده در دو مرحله مورد آزمایش قرار می گیرد. مرحله اول برای ۳۰ حالت مختلف و مرحله دوم برای ۱۰۰۰ حالت مختلف که هدف ها در هر دو مرحله به صورت تصادفی انتخاب می شوند آزمایش می شود، که موقعیت اهداف تصادفی در مرحله اول را می توان با روش ارائه شده با خطای مکان کمتر از ۰.۷ متر و زمان ۰.۸۲ ثانیه تخمین زد و موقعیت اهداف تصادفی در مرحله دوم را می توان با روش ارائه شده با خطای مکان کمتر از ۰.۷۵ متر و زمان ۳۳.۸۹ ثانیه تخمین زد.

کلیدواژه ها:

آکوستیک زیرآب ، مکان یابی زیرآب ، انگشت نگاری ، کاهش نویز.