• 제목/요약/키워드: Tonals

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신경회로망을 이용한 수중음향신호의 주파수선 특징 추출 (Extraction of frequency line feature of sonar signal using a neural network)

  • 하석운;이성은;남기곤;윤태훈;김재창;김길철
    • 전자공학회논문지C
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    • 제34C권1호
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    • pp.51-58
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    • 1997
  • In passive sonar, the frequency spectrum of a sound radiated by underwater moving targets is composed of a broadband nonuniform background noise and narrowband discrete tonals. To detect the tonals, the background noise is estimated and removed. Using the existing algorithms that estimate the background noise, a week tonals are not detected. Because a freuqency line that is formed by tonals which are being extracted continuously is a feture of the target, we are nessesory to efficiently detect the tonals that compose the frequncy line. In this paper, we propose an efficient neural network that can remove automatically the background and detect the even errl tonals, and we extract the frequency line feature on the spectrogram by the proposed algorithm. The experimental results for a ship's radiated sound show a better performance in comparison with the existing TPM algorithm.

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토널 신호 간섭에 강인한 데몬 처리 기법 (A DEMON Processing Robust to Interference of Tonals)

  • 김진석;황수복;이철목
    • 한국음향학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.384-390
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    • 2012
  • 수동 소나는 데몬 처리를 통해 수중 표적의 방사 소음으로부터 프로펠러 정보 추출한다. 그러나 기존 데몬 처리 기법은 프로펠러 신호 뿐 아니라 토널 신호 성분도 추출하므로 토널 신호의 간섭으로 인한 성능 저하가 있다. 다시 말해 데몬 처리 주파수 영역 내에 토널 신호가 존재하면 기존 데몬 처리 기법은 토널 신호의 간섭에 의한 신호 성분을 추가적으로 추출한다. 따라서 본 논문에서는 토널 신호 간섭을 제거할 수 있는 데몬 처리 기법을 제안한다. 제안된 기법은 데몬 처리를 위한 방사 소음 신호의 복조 과정 이전에 토널 신호를 추출 및 제거한다. 그러므로 제안된 데몬 처리 기법은 토널 신호의 간섭에 강인하다. 그리고 시뮬레이션을 통해서 제안된 기법이 기존의 데몬 처리 기법보다 성능이 우수함을 검증하였다.

이중 회귀 신경 회로망을 이용한 수중 음향 신호의 토널 추출 기법 (Tonal Extraction Method for Underwater Acoustic Signal Using a Double-Feedback Neural Network)

  • 임태균;이상학
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.915-920
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    • 2007
  • 수중 음향 탐지기를 통해서 수집한 표적 방사음의 스펙트럼은 음향 표적의 토널 성분과 대 양의 유체역학적 배경 잡음 성분들로 구성되어 있다. 음향 표적의 토널 성분은 주요 식별 정보가 되기 때문에 배경 잡음을 추정, 제거함으로써 표적의 토널 성분을 견실하게 추출할 수 있는 알고리즘이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 배경 잡음을 제거하고, 미약한 크기의 표적 토널도 탐지 할 수 있는 이중 회귀 신경망을 이용한 토널 추출 방법을 제안한다. 실험을 통하여 본 논문에서 제안한 이중 회귀 신경망을 이용한 토널 추출 기법이 기존의 방법보다 토널 추출 성능이 우수함을 확인하였다.

협대역 다중 주파수선의 자동 탐지 및 추출 기법 연구 (A Study on the Automatic Detection and Extraction of Narrowband Multiple Frequency Lines)

  • 이성은;황수복
    • 한국음향학회지
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    • 제19권8호
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    • pp.78-83
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    • 2000
  • 수동 소나 시스템에서는 수중 소음원에 대한 신호처리 과정을 수행하여 토널 및 주파수선의 신호 성분으로부터 신호 세기 대역폭, 토널 개수, 토널간의 상호 관계둥의 다양한 특징인자를 분석, 비교하여 표적을 식별하게 되며, 표적 식별율을 향상시키기 위해서는 무엇보다도 주파수선의 신호 성분만을 정밀하게 탐지하고 추출하여야 한다. 그러나 수중신호의 스펙트로그램상에 형성되는 협대역 주파수선은 토널의 신호 세기와 바다 자체의 전달 특성 둥으로 인하여 미약하게 탐지되거나 불규칙하게 끊어져서 불연속적으로 나타날 뿐 아니라 임펄스성의 주변잡음 성분과 복합적으로 존재하므로 주파수선의 신호 성분만을 정밀하게 탐지하고 추출하기가 매우 어렵다. 본 논문에서는 신호 세기가 미약한 경우나 높은 주변잡음이 복합되어 있는 경우에도 정밀하게 주파수선의 신호 성분만을 탐지, 추출한 수 있는 협대역 다중 주파수선의 자동 탐지 및 추출을 위한 기법을 제안하였으며, 실제 수중표적 신호를 적용하여 제안된 알고리즘이 매우 유용함을 보인다.

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국부 비등방성에 기반한 LOFAR그램 융합 방법 (Lofargram fusion methods based on local anisotropy)

  • 김주호;안재균;조점군;이철목;황수복
    • 한국음향학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.128-138
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    • 2019
  • 본 논문은 서로 다른 두 개의 LOFAR (LOw Frequency Analysis and Recording)그램을 융합하는 방법을 다룬다. 기존의 방법은 주파수 스펙트럼을 이용하여 LOFAR 그램을 융합하기 때문에, 시간-주파수의 2차원 정보인 토널 신호를 융합하는데 제한적인 성능을 갖는다. 제안하는 방법은 전처리 과정에서 2차원 방향성 양방향 필터링을 이용하며, 전처리된 LOFAR 그램의 국부 비등방성 비교를 기반으로 두 LOFAR 그램을 융합한다. 전처리 과정에서 잡음을 억제하고 토널을 부각시키고 나면 국부 비등방성은 토널과 잡음을 구분하기 위한 척도로 사용될 수 있다. 모의 데이터와 해상 데이터를 이용해 LOFAR 그램 융합 실험을 수행한 결과, 제안한 방법은 기존 기법에 비해 융합된 LOFAR 그램의 잡음레벨을 대등하게 하거나 감소시키는 결과를 낳으며, 융합시 토널 누락 현상을 감소시키는 것을 확인하였다.

수중 프로펠러 추진체에 의한 진폭변조 신호의 주파수 탐지에 의한 Maximum Likelihood Classifier (Maximum Likelihood Classifier Using Detection of Amplitude Modulation Frequency due to Propulsion of Underwater Vehicle)

  • 강성현;김의준;윤원식
    • 한국음향학회지
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    • 제19권8호
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    • pp.47-53
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    • 2000
  • 수중에서 프로펠러에 의해 추진되는 추진체를 식별하기 위해 프로펠러의 추진력에 의하여 수중에 발생되는 cavitation의 비선형 음향학적 현상으로부터 발생되는 프로펠러의 shaft-rates와 blade-rates를 탐지하여 표적을 식별하기 위한 Maximum Likelihood Classifier를 유도하고, 시뮬레이션과 실험을 통한 검증을 수행하였고, 실제 해양에서 수집한 데이터에 대해 적용 가능함을 입증하였다.

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전달함수법을 이용한 SWATH선의 수중 음향 방사 해석 (Analysis of Underwater Acoustic Radiation of SWATH vessel using Transfer Function Method)

  • 김재호
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.20-34
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    • 2003
  • The good sea-keeping capability of the SWATH(Small Waterplane Area Twin Hull) ship has been attractive for research or surveillance vessels. Especially, for the naval ships accomplishing the underwater acoustic missions, it is necessary to access and minimize the underwater radiated noise level generated by the ships. Therefore, acoustic signature management and control are very important topics for these vessels. Underwater radiation pattern in the low frequency range is dominated by the tonals from the vibration of onboard machinery. In this work, the radiated noise level generated by the propulsion machine in the submerged hull is predicted using the transfer function technique and the hull transfer function for the submerged hull is determined by analyzing the longitudinal/circumferential stiffened infinitely long cylindrical shell and considering the empirical database of the previous vessels. It is confirmed that the transfer function technique can give useful information for identifying the noise source and estimating its contribution to the total radiatied noise level.