Jag accepterar att kakor lagras på min dator

Läs mer

Influence of Multipath on some Waveforms for Active Sonar: the Wideband Case.

Influence of Multipath on some Waveforms for Active Sonar: the Wideband Case. Beställ tryckt exemplar Lägg i kundvagnen
Författare: Nilsson Ylva, Holmberg Matilda
Ort: Stockholm
Sidor: 23
Utgivningsår: 1998
Publiceringsdatum: 1998-05-27
Rapportnummer: (FOA-R--97-00593-409)
Nyckelord Aktiv sonar, Flervägsutbredning, Tvetydighetsfunktion, Osäkerhetsfunktion, BPSK, PCW, LFM, Bredband, Avstånd, Hastighet, Upplösning, Active sonar, Multipath, Uncertainty, Ambiguity, Broadband, Range, Velosity, Resolution
Sammanfattning I den här rapporten studerar vi hur olika signaler påverkas av den akustiska omgivningen i Östersjön. Målet är att finna en modulationsmetod, som gör sonaren mindre känslig mot störningar orsakade av reverberation och flervägsutbredning. Vi har valt att studera endast det bredbandiga fallet och signalformerna PCW (pulsad sinussignal), LFM (linjär frekvensmodulation), HFM (hyperbolisk frekvensmodulation eller linjär periodmodulering), BPSK (binär fasskiftmodulation) och en Costassekvens. De olika signalformerna har analyserats med autoambiguityfunktionen. Vi har vidare studerat effekten av en viktningsfunktion och inflytandet av flervägsutbredning, en enkel modell har använts för att studera de olika signalformernas känslighet för denna faktor. Den viktigaste slutsatsen i denna rapport är att PCW-signalen påverkas negativt av flervägsutbredning och LFM-, BPSK- och Costas-signalen är störda av avståndssidolober. Vi vill poängtera att vi endast har studerat ett fall för flervägsutbredning utan Doppler skift, således kommer endast avståndssidoloberna att framhävas. Den kraftiga avståndssidoloben motsvarar ytreflexen. Hastighetssidolobernas nivå påverkas mindre. En annan slutsats är att det endast är PCW-signalen som påverkas positivt av en viktningsfunktion. I det ideala fallet visar både Cistassekvensen och BPSK-signalen bra avstånds- och hastighetsupplösning. När vi använder oss av viktningsfunktioner med modellen för flervägsutbredning är resultatet liknande som i det ideala fallet: endast PCW-signalen påverkas positivt av viktning.
Abstract In this report we study how different types of active sonar signals are affected by the environmental acoustics in the Baltic sea. The goal is to find a modulation method, which makes sonar less sensitive to disturbances caused by reverberation and multipath propagation. The wave forms studied are PCW (Pulsed Cosine), LFM (Linear Frequency Modulation), HFM (Hyperbolic Frequency Modulation or Linear Period Modulation), BPSK (Binary Phase Shift Keying), and a Costas sequence in the wideband case. The wave forms have been analysed using the autoambiguity function. We have also studied the effect of a weighting function and the influence of multipath using an isovelocity propagation model. The main conclusions of this report are that the PCW signal is not influenced by multipath wave propagation and that the LFM, the BPSK, and the Costas signal are disturbed by a strong range sidelobe. It must be emphasised that we have studied only one multipath situation with no Doppler shift. Therefore the model yields only range sidelobes. The range sidelobe corresponds to the surface path. The velocity sidelobe levels are less affected. Another conclusions is that a Hanning window only has a positive influence on the PCW signal. We also conclude that the Costas sequence and the BPSK signal provide good range velocity resolution for the ideal case. When using Hanning weighted signal with the multipath model, the conclusions are similar to the single path case: only the PCW signal benefits from the weighting.

Kundvagn

Inga rapporter i kundvagnen

FOI, Totalförsvarets forskningsinstitut

FOI
Totalförsvarets forskningsinstitut
164 90 Stockholm

Tel: 08-555 030 00
Fax: 08-555 031 00

Orgnr: 202100-5182