Jag accepterar att kakor lagras på min dator

Läs mer

Dynamical detection of hydroacoustic signals recorded at a sea trial in the Baltic Sea.

Dynamical detection of hydroacoustic signals recorded at a sea trial in the Baltic Sea. Beställ tryckt exemplar Lägg i kundvagnen Ladda ned som PDF
Författare: Lennartsson Ron K
Ort: Stockholm
Sidor: 34
Utgivningsår: 2002
Publiceringsdatum: 2002-01-01
Rapportnummer: (FOI-R--0370--SE)
Nyckelord Detektion, ickelinjär, dynamiska, modeller, hydroakustik, detection, nonlinear, dynamical, models, hydroacoustic
Sammanfattning I den här rapporten presenteras en detektionsstudie av hydroakustiska signaler inspelade vid ett välkontrollerat fältförsök i Östersjön. Specifikt beskriver vi hur parametrarna för en olinjär tidsfördröjd differential ekvation skattas från experimentell data. Vi använder sedan de skattade modellparametrarna som särdrag och utför hypotesprövning med hjälp av Mahalanobis avståndet för att karakterisera detektionsförmågan. Vi jämför detektionsprestanda för den dynamiska detektorn med en bandanpassad energidetektor och påvisar att den förstanämnda ger bättre detektionsprestanda. Eftersom den dynamiska detektorn är okänslig för variationer i signalstyrka, så bygger vi också en hybriddetektor som kombinerar de dynamiska modellparametrarna med signalenergin, och skattar detektionsförmågan för detektorn. Överlag så uppvisar den dynamiska detektorn en förbättring I detektionsförmåga med 2-6 dB jämfört med energidetektorn. Hybriddetektorn har liknande detektionsförmåga som den dynamiska detektorn. I inget fall uppvisar hybriddetektorn sämre prestanda än energidetektorn eller den dynamiska detektorn. I ett fall ger hybriddetektorn bättre detektionsprestanda. Således skulle det vara bäst att använda hybriddetektorn i ett operativa system då den ger bäst detektionsförmåga för alla signalklasser.
Abstract In this report we present an acoustic detection study of real-world sonar data, derived from a closely controlled sea trial in the Baltic Sea. Specifically, we discuss the estimation of the parameters of a nonlinear delay differential equation from this data. Using the estimated model parameters as detection features we design signal detectors by implementing a Mahalanobis distance-based decision criteria to perform rigorous hypothesis testing and characterize detection performance. We compare the performance of the dynamical detector with a frequency band matched energy detector and demonstrate that the former provides increased detection performance. Since the dynamical detector is insensitive to signal amplitude, we also design a hybrid detector which combine the dynamical features with an energy feature, and estimate the performance of this detector. We generally find a performance gain for the dynamical detector of 2-6 dB over the energy detector. In the case of the hybrid detector we find similar gains as for the dynamical detector. In no cases does the hybrid detector perform worse than the energy detector or the dynamical detector. The hybrid detector does provide better performance in one case. Hence, in a practical system, the hybrid detector would provide the best performance for all possible signal classes encountered.

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