Сочинение на тему Опрос: алгоритм шумоподавления для подводного сигнала

Подводная акустика – это изучение распространения звука в воде и взаимодействия механических волн, составляющих звук, с водой и ее границами. Вода может быть в океане, озере или аквариуме. Типичные частоты, связанные с подводной акустикой, находятся в диапазоне от 10 Гц до 1 МГц. Существует два основных шага для подавления подводного сигнала. Первый шаг касается предварительной обработки сигнала, которая включает в себя усиление, фильтрацию и использование аналого-цифрового (AD) метода для сохранения сигналов в виде цифрового файла. Подводный акустический сигнал подвержен влиянию океанических помех и шумов окружающей среды при его распространении в океане. Акустические волны являются наиболее важной характеристикой для передачи данных в подводной области в качестве практического метода. Но океаны все чаще подвергаются воздействию человеческой деятельности, такой как судоходство и строительство фундаментов для морских строительных проектов, а также другой различный шум.

В связи с расширением деятельности людей в океане область подводной акустики получила широкое развитие в различных областях, включая акустическую связь, обнаружение и определение местоположения поверхностных и подземных объектов, эхолотов и подстилающих профилирование для сейсморазведки [1]. подводные акустические сигналы, получаемые из океана, являются сигналом судов, излучаемых при его плавании в океане. Целью данной работы является разработка системы шумоподавления и оценки эффекта вейвлет-шумоподавления для подводных акустических сигналов. Шум препятствует сбору данных гидролокатора и соответствующей обработке данных для извлечения информации, поскольку многие из представляющих интерес сигналов имеют короткую длительность и относительно низкую энергию. Подводная передача сигнала является сложной задачей, так как используемый диапазон частот ограничен низкой частотой, а передача электромагнитных волн невозможна из-за ее высокой природы затухания.

Типы затухания, которые влияют на звуковой сигнал, – это потери при передаче, потеря при распространении, потеря при затухании, фоновый шум, такой как собственный шум, машинный шум, шум потока и т. д.

1.1 Мотивация:

Взаимодействие человека – это исследование подводного акустического сигнала, который является быстро растущей темой повсюду; Цель общения; Коммерческая; Warship.

Акустическая связь – это активная область исследований, которую необходимо преодолеть, особенно в горизонтальных мелководных каналах.

1.2 Цель

Подводная акустическая телеметрия существует в таких приложениях, как сбор данных для мониторинга окружающей среды, связь с пилотируемыми и беспилотными подводными аппаратами и между ними, передача речи дайвера и т. д. Снижение шума под водой для акустического сигнала. • потери при распространении звука; • собственный шум и окружающий шум, SNR

Описан алгоритм устранения шума, основанный на кратковременной фильтрации Винера. Представлен анализ производительности фильтра с точки зрения усиления обработки, среднеквадратичной ошибки и искажения сигнала. Шум затрудняет сбор данных гидролокатора и соответствующую обработку данных для извлечения информации, поскольку многие из представляющих интерес сигналов имеют короткую длительность и относительно низкую энергию [1].

Оценка выполняется на репрезентативном реальном наборе данных подводных акустических записей. Обоснованием, используемым для обработки предлагаемой оценки, являются среднеквадратичная ошибка, глобальное отношение сигнал / шум (ОСШ), сегментарное ОСШ и среднеквадратическая спектральная ошибка. Эти фильтры обычно рассчитываются путем расчета, который включает оценку автокорреляции сигнала, сложную задачу в случае низкого SNR или наличия нестационарных компонентов. Музыкальный шум – это феномен восприятия, который возникает, когда изолированные пики остаются в частотно-временном представлении после обработки алгоритмом спектрального вычитания [2].