Adaptive Threshold Detection 기법을 이용한 수중 기동 표적의 거리 추정
Distance estimation of underwater maneuvering target using adaptive threshold detection
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초록
천해 및 심해에서 기동하는 수중무기체계에 대한 수중방사소음의 정량적 시험평가를 위해서는 측정 장비와 표적간 정확한 실시간 거리 추적이 필요하다. 거리 추적 기법으로 능동 및 수동 기법이 있으며, 본 논문에서는 고정밀 동기화된 송∙수신기 사이의 전송 시간차를 측정하는 단방향 ToA(Time of Arrival)기법을 적용한다. 이때, 도플러 필터 뱅크방식보다 상대적으로 적은 계산량을 가지며, 이에 준하는 정확도를 가지는 ToA를 계산하기 위해 시간영역에서CDS(Constant-Fraction Discriminator System)기반의 ATD(Adaptive Threshold Detection)기법과 주파수 영역에서 CZT(Chirp Z Transform)기반의 TD(Threshold Detection)기법 결과를 조합하였다. 제안된 기법의 성능 검증을 위해 수중실험을 진행 하였으며, GPS(Global Positioning System) 및 DFB(Doppler Filter Bank) 수중 추적기법과 비교분석 하였다.
Abstract
In underwater weapon systems, the accurate real-time distance tracking between the maneuvering target and measuring devices in shallow and deep waters is required for the quantitative test evaluation in underwater radiation noise. Passive and active SONAR systems exist as target recognition methods. In this study, ToA (time of arrival), which is one of the active SONAR systems, is applied to calculate the time difference between the transmitted and received signals accurately synchronized. To obtain the accurate ToA with minimum computation in comparison with the DFB (Doppler filter bank), we combine the result of the CDS (constant-fraction discriminator system) based on ATD (adaptive threshold detection) in the time domain and CZT (Chirp Z transform) based on TD (threshold detection) in the frequency domain. The validity of the proposed estimation scheme is confirmed by the underwater sea trial and analyzed using the GPS (global positioning system) and DFB tracking system.
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