بررسی و مقایسه پاسخ دهی صوتی و قابلیت شناسایی آرایه های هیدروفونی هم مرکز و مربعی در فرکانسهای سوناری مبتنی بر الگوریتمهای MVDR و DAS در نرم افزار متلب

آرایه های هیدروفونی به عنوان یکی از ابزارهای کلیدی در سامانه های سونار و پردازش سیگنالهای صوتی زیر آب، نقش مهمی در افزایش دقت شناسایی و بهبود پاسخ دهی صوتی ایفا می کنند. طراحی هندسی این آرایه ها به ویژه شکل هم مرکز و مربعی، تاثیر مستقیمی بر قابلیت تشخیص منبع صوتی، جهت یابی و کاهش نویز محیطی دارد. در این پژوهش، به بررسی و مقایسه عملکرد دو ساختار هندسی آرایه های هیدروفونی هم مرکز و مربعی پرداخته شده است. هدف اصلی تحلیل میزان پاسخ دهی صوتی و ارزیابی قابلیت شناسایی این آرایه ها در فرکانسهای کاری سوناری است. برای تحلیل دقیق تر از دو الگوریتم پرکاربرد در پردازش آرایه ای یعنی الگوریتمهای تاخیر و جمع و حداقل واریانس پاسخ بدون اعوجاج استفاده شده است. الگوریتم DAS به عنوان روشی کلاسیک و ساده امکان جمع کردن سیگنال ها با تاخیر مناسب را فراهم می کند؛ در حالی که الگوریتم MVDR با حداقل سازی توان نویز و تداخل توانایی بالاتری در جداسازی سیگنال ها و افزایش نسبت سیگنال به نویز دارد. مقایسه نتایج این دو روش بر روی آرایه های هم مرکز و مربعی نقاط قوت و ضعف هر ترکیب را در شرایط مختلف فرکانسی نمایان می سازد. پیاده سازی و شبیه سازی های انجام شده در محیط نرم افزار MATLAB صورت گرفته است که امکان مدل سازی دقیق آرایه ها، اعمال الگوریتم ها و تحلیل نتایج را فراهم ساخته است. یافته های به دست آمده می تواند در بهینه سازی طراحی آرایه های هیدروفونی برای کاربردهای عملی، سونار، نظارت زیست محیطی و ارتباطات زیرآبی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

آرایه هیدروفونی ، پاسخ دهی صوتی ، قابلیت شناسایی ، سونار ، Delay and Sum (DAS) ، Minimum Variance Distortionless Response (MVDR)