حذف طنین در سونار فعال با استفاده از پردازش وفقی فضا زمان

گسترش حوزه کاربرد سونار از آبهای عمیق به آبهای کم عمق و بسیار کم عمق، طراحان اینگونه سامانه ها را به پدید آوردن روشهای ویژه برای غلبه بر چالشهای اساسی کانال زیرآبی کم عمق ترغیب نموده است. در این محیطها طنین اثر محدود کننده غالب بوده و یک مشکل جدی برای سونار های فعال به شمار می رود، زیرا ممکن است قدرت سیگنال بازگشتی از هدف کمتر از قدرت طنین باشد و کارایی آشکارساز را کاهش دهد. این مشکل هنگامی چالش بر انگیز می شود که سکو در حرکت باشد. در این حالت، طنین دچار جابجایی فرکانسی داپلر شده و طیف آن حول فرکانس مرکزی گسترده می شود. از طرف دیگر، هدفهای دارای سرعت کم، جابجایی فرکانسی نسبی کمی ایجاد کرده و در ناحیه ای قرار می گیرند که طنین نیز وجود دارد. در نتیجه یک مسأله آشکارسازی بسیار جدی به وجود می آید. در این حالت، استفاده از روشهای مرسوم مانند فیلتر منطبق ناکارآمد خواهد بود و نیاز به روشهایی برای پردازش توأم سیگنال در حوزه های زمان و فضا پدید می آید. این روشها با کاهش موثر طنین، به آشکارسازی هدف کمک می کنند. در این پایان نامه روشهای پردازش وفقی فضا زمان (stap) در سونار فعال با سکوی متحرک، برای آشکارسازی اهداف با سرعت کم، مطالعه، بررسی و شبیه سازی می شوند. بررسی محدودیتهای پردازشگر فضا زمان وفقی کامل و معرفی چند روش شبه بهینه برای رفع بعضی از محدودیتها جزء اهداف این پژوهش است. با توجه به ویژگیهای کانال صوتی زیر آبی، مشاهده می شود که تفاوتهای عمده ای بین انتشار امواج صوتی در زیر سطح و امواج رادیویی در بالای سطح وجود دارد. این تفاوتها استفاده از stap در سونار را با محدودیتهای جدی روبرو می کند. بررسی محدودیتها و ارائه روشی برای مقابله با آنها هدف نهایی این پایان نامه است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که روش پیشنهادی با شرایط عملی در نظر گرفته شده برای شناورهای سطحی و زیرسطحی سازگاری داشته و بدون داشتن محدودیتهای stap مرسوم، در حذف طنین کارآمد است.