Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers (전자공학회논문지)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
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Optimum Frequency Analysis for Sonar Transmit Signal design

소나 송신신호 설계를 위한 최적 주파수 분석

  • Kim, Sunho (School of Electronic Engineering, Soongsil University) ;
  • Jung, Jangwon (School of Electronic Engineering, Soongsil University) ;
  • On, Baeksan (School of Electronic Engineering, Soongsil University) ;
  • Im, Sungbin (School of Electronic Engineering, Soongsil University) ;
  • Seo, Iksoo (SONAR Systems PEO, Agency of Defences and Developments)
  • 김선호 (숭실대학교 일반대학원 정보통신공학과) ;
  • 정장원 (숭실대학교 일반대학원 정보통신공학과) ;
  • 온백산 (숭실대학교 일반대학원 정보통신공학과) ;
  • 임성빈 (숭실대학교 전자정보공학부) ;
  • 서익수 (국방과학연구소)
  • Received : 2016.04.06
  • Accepted : 2016.05.02
  • Published : 2016.05.25
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Abstract

In the underwater environment, high resolution can be achieved in the range direction by transmitting and receiving a signal of a particular band and/or waveform. The design of a transmit signal used in the active sonar is very important in order to detect a cylindrical object within a short distance less than 1 km, which is the detection distance of this paper. Designing a transmit signal optimal to a sonar requires appropriate selection of its center frequency and bandwidth, which allows the maximum detection distance of a sonar. In this paper, in terms of maximizing echo excess and signal to noise ratio (SNR), optimum frequency analysis is carried out under various conditions of diverse parameters. In addition, the investigation focused on the determinating a bandwidth is also performed for the purpose of satisfying the performance requirement of range resolution and azimuth resolution.

수중 환경에서는 특정한 대역이나 형태의 신호를 송수신함으로써 거리(range) 관점에서 높은 해상도를 얻는 것이 필요하다. 본 논문의 탐지 거리인 1 km 이내 근거리에서 미확인 원통형 물체를 탐지 및 식별하기 위해서는 능동소나에 사용되는 송신신호의 설계가 매우 중요하다. 최적의 소나 송신신호를 설계하기 위해서는 탐지 거리를 최대로 갖는 최적 주파수와 신호의 대역폭을 고려하여 개별 파라미터의 적절한 trade-off 값을 찾는 것이 필수 요건이다. 본 논문에서는 EE (Echo Excess) 최대화와 SNR 최대화의 관점으로 여러 파라미터들의 변화에 따라 다양한 조건에서 최적 주파수를 분석하였다. 또한 거리 해상도(range resolution)와 방위각 해상도(azimuth resolution)의 목표 성능을 만족시키는 관점에서 송신신호 파라미터 결정 연구를 수행하였다.

Keywords

References

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Cited by

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