حذف نویز پس زمینه در سیستم سونار پسیو

وظیفه ی یک سیستم سونارِ پسیو، آشکارسازی، جهت یابی و تفکیک اهداف در محیط دریا می باشد. بهره گیری از خصوصیات طیفی به ویژه تونهای فرکانسی موجود در طیفِ سیگنال هدف یکی از راهکارهای دسته بندی اهداف می باشد. در این پژوهش پس ازمعرفی سونار پسیو، خصوصیات سیگنال شناور، نویز پس زمینه و ویژگیهای آن، چند روش مطرح در حذف نویز بر روی نمونه سیگنال هدف که صدای ضبط شده از پروانه یک شناور است پیادهسازی شده و تأثیر آنها بر بهبود دامنه تونهای فرکانسی نسبت به بخش پهن باند طیف و همچنین بهبود snr در سیگنال بهسازی شده تحلیل می شود. ابتدا به روش بهساز خط وفقی که یک روش وفقیِ مرسوم در بهسازی تونهای فرکانسیِ آمیخته با نویز پهن باند می باشد، پرداخته شده است. روش تخمین دامنه طیف کاربرد زیادی در بهسازی سیگنال گفتار دارد. با پیاده سازی چند الگوریتم مطرح تخمین دامنه طیف همچون تفریق دامنه و توان طیف، کارآیی چنین الگوریتمهایی در بهسازی سیگنال شناور که از نوع سیگنال آکوستیکی است مورد ارزیابی قرار گرفته است. شکل دهی پرتو بخش جدانشدنی از سامانه های سونار می باشد. با پیاده سازی روشهای مختلف شکل دهی پرتوی وفقی میزان بهبود حاصل شده در snr سیگنال خروجی اندازه گیری شده است. با دانستن و یا تخمین تابع همبستگیِ میدان نویزی می توان فیلتری در خروجیِ شکل دهنده ی پرتو طراحی کرد و snr را باز بهبود داد. این فیلتر که با عنوان پسافیلتر شناخته می شود به صورت گسترده در بهبود کیفیت گفتار به کار گرفته می شود. با شبیه سازی میدان نویزی همه جهته، پسافیلتر mccowan پیاده سازی و تأثیر آن بر طیف سیگنال شناور آمیخته با نویز بررسی شده است. روشهای ale و شکل دهی پرتوی وفقی استفاده زیادی در سیستمهای سونار پسیو دارند. شبیه سازی های انجام شده نشان داد استفاده از روشهای تخمین دامنه طیف و پسافیلتر نیز می تواند وضعیت تونهای فرکانسی را در طیف بهبود بخشد.