Double-Capon and Double-MUSICAL for arrival separation in an acoustic waveguide

Autor: Le Touzé, Grégoire, Nicolas, Barbara, Mars, Jerome, Roux, Philippe, Oudompheng, Benoit
Přispěvatelé: GIPSA - Signal Images Physique (GIPSA-SIGMAPHY), Département Images et Signal (GIPSA-DIS), Grenoble Images Parole Signal Automatique (GIPSA-lab), Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Stendhal - Grenoble 3-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Stendhal - Grenoble 3-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Grenoble Images Parole Signal Automatique (GIPSA-lab), Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Stendhal - Grenoble 3-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Stendhal - Grenoble 3-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ondes et Structures, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), TOTS, ANR-10-JCJC-0306,TOTS,Tomographie Océanique en zone peu profonde : nouvelle perspectives en Traitement du Signal(2010), Université Stendhal - Grenoble 3-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Stendhal - Grenoble 3-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Grenoble Images Parole Signal Automatique (GIPSA-lab), Université Stendhal - Grenoble 3-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Stendhal - Grenoble 3-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2012
Předmět:
Zdroj: EURASIP Journal on Advances in Signal Processing
EURASIP Journal on Advances in Signal Processing, SpringerOpen, 2012, 2012, pp.187. ⟨10.1186/1687-6180-2012-187⟩
EURASIP Journal on Advances in Signal Processing, 2012, 2012, pp.187. ⟨10.1186/1687-6180-2012-187⟩
ISSN: 1687-6172
1687-6180
DOI: 10.1186/1687-6180-2012-187⟩
Popis: International audience; Recent developments in shallow water Ocean Acoustic Tomography (OAT) propose the use of an original configuration composed of two source-receive vertical arrays and wideband sources. The recording space has thus 3 dimensions (3D) with two spatial dimensions and the frequency dimension. Using this recording space, it is possible to build a 3D estimation space which gives access to the three observables linked to the acoustic arrivals: the Direction Of Departure (DOD), the Direction Of Arrival (DOA) and the Time Of Arrival (TOA). The main interest of this 3D estimation space is its capability to separate acoustic arrivals which usually interfere in the recording space due to multipath propagation. A 3D estimator called Double- Beamforming (D-BF) has already been developed but remains limited in resolution. In this paper, new 3D high-resolution estimators Double-Capon (D-Capon) and Double-MUSICAL (DMUSICAL) are proposed to achieve this task. The OAT configuration allows a single recording realization to estimate the cross-spectral data matrix. 3D smoothing techniques are thus proposed to increase the rank of the matrix. The estimators are validated on data recorded in an ultrasonic tank and their detection performances are compared to existing 2D and 3D methods.
Databáze: OpenAIRE
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