Performances en petits fonds de récepteurs sonar associes a des émissions discrètes de longue durée
Institution:
Lyon, INSADisciplines:
Directors:
Abstract EN:
We have defined a new constraint of acoustic discretion, related to cetaceans and their auditory sensitivity to low frequency sounds. Taking into account this new constraint in sonar systems, leads to the transmission of low intensity and long duration signals. Such signals are propagating in a shallow water medium that fluctuates during the transmission and the propagation duration. In order to simulate this propagation, we have to modelize the medium and its fluctuations. The building of this model is based on the hypothesis of short-time stationnarity of the medium. This hypothesis allows to use the real oceanographic data (EV A 96 and Yellow Shark 94 experiments), as input data to the mode!. The long duration signal that propagates in this modelized medium is then split into « slices » each one propagating in a stationary medium. The model simplicity and consequently, the short computing time, allow us to set up a statistical study of the reception performances for long duration signals and the ir associated matched receivers. We have studied those performances for standard signals (LFM, HFM and BPSK) as a function of the Time - Bandwidth product. We have also built a composite signal made of a LFM repeated at dates coded by a maximal length binary sequence. This signal and the reception processing allow improving the processing gain of 5 to 8 dB with respect to a classical processing: coherent stacking of the output of a matched filter.
Abstract FR:
Nous avons défini une nouvelle contrainte de discrétion acoustique liée à la gêne auditive des cétacés. La prise en compte de cette contrainte écologique, dans les systèmes sonar, conduit à émettre des signaux de faible intensité et de longue durée. De tels signaux se propagent alors dans un milieu marin petits fonds qui fluctue pendant 1' émission et le temps de propagation. Afin de simuler cette propagation, nous sommes amenés à modéliser le milieu et ses fluctuations. La construction de ce modèle se base sur l'hypothèse de « stationnarité par morceaux» du milieu. Nous avons de plus, choisi d'utiliser les relevés océanographiques réels (campagnes EVA 96 et Yellow Shark 94), comme entrées du modèle. Le signal de longue durée, se propageant dans ce milieu modélisé, est alors découpé en tranches; chacune se propageant dans un morceau de milieu stationnaire. Compte tenu de la simplicité du modèle du milieu, et donc de la rapidité des calculs, nous avons pu étudier, de manière statistique, les performances en détection et en estimation de signaux de longue durée et leurs traitements adaptés. Nous avons étudié les performances du filtre adapté pour les signaux modulés en fréquence et en phase en fonction de leur durée et de leur bande. Nous avons également conçu un signal composite, constitué d'un signal modulé en fréquence dont l'émission répétée est cadencée par une séquence binaire pseudo-aléatoire. Ce dernier signal, et le traitement envisagé, permettent d'améliorer de 5 à 8 dB le gain par rapport au traitement« classique».