G - Physics – 01 – H
Patent
G - Physics
01
H
G01H 3/00 (2006.01) G01S 5/30 (2006.01) G01S 7/52 (2006.01) G01S 7/527 (2006.01) G01S 11/14 (2006.01) G01S 15/18 (2006.01) G01S 15/87 (2006.01) G01V 1/36 (2006.01) G01V 1/38 (2006.01) G01S 7/292 (2006.01) G01S 13/18 (2006.01)
Patent
CA 2130217
Apparatus and methods for improving signal detection and tracking in underwater acoustic devices receiving a set of acoustic pulses propagated in response to repetitive synchronizing events. Each of the set of pulses is correlated with a replica of each pulse in a receiver in the underwater devices during an associated time window. The correlated output of the receiver is compared to an adjustable threshold characteristic in a detector for selection of the actual pulse according to predetermined criteria for each of the set of pulses. An actual time of reception relative to the synchronizing event is assigned to the selected pulse. Previous actual times of reception are used to estimate the expected time of reception of the associated pulse relative to the next synchronizing event. The estimate is used to adjust the associated time window to encompass the expected time of reception. Previous actual times of reception are compared to corresponding estimated times of reception to develop a measure of the quality of the estimates. The shape of the threshold characteristic and the width of the associated time window are adjusted as a function of the measure of the quality. A preferred threshold characteristic has a parabolic shape with its vertex defining a minimum threshold level at the expected time of reception. High quality measures lower the minimum threshold and narrow the parabola and the time window; low quality measures raise the minimum threshold level and broaden the parabola and the time window. Adaptive signal tracking is thereby provided.
L'invention est constituée par un appareil et des méthodes servant à améliorer la détection et le suivi de signaux dans les dispositifs acoustiques sous-marins qui reçoivent des suites d'impulsions acoustiques transmises en réponse à des événements de synchronisation répétés. Chacune des suites d'impulsions est corrélée, dans une fenêtre de temps propre, avec une image de chaque impulsion dans un récepteur incorporé aux dispositifs sous-marins. Le signal de sortie corrélé du récepteur est comparé à une caractéristiques de seuillage variable dans un détecteur pour choisir l'impulsion selon des critères préétablis pour chacune des suites d'impulsions. L'instant de réception de l'impulsion choisie, qui est mesuré par rapport à l'événement de synchronisation, est déterminé. Les instants de réception précédents sont utilisés pour évaluer l'instant de réception prévu de l'impulsion associée par rapport à l'événement de synchronisation suivant. Cette évaluation sert à ajuster la fenêtre de temps connexe de façon à ce que celle-ci contienne l'instant de réception prévu. Les instants de réception réels précédents sont comparés aux instants de réception évalués correspondants pour obtenir une mesure de la qualité des évaluations. La forme de la caractéristique de seuillage et la largeur de la fenêtre de temps associée sont ajustées en fonction de la mesure de cette qualité. Dans la concrétisation privilégiée de l'invention, la caractéristique de seuillage est une parabole dont le sommet correspond au seuil minimum à l'instant de réception prévu. Plus la qualité des évaluations est élevée, plus le seuil est bas et plus la parabole et la fenêtre de temps sont étroites; plus la qualité est médiocre, plus le seuil est haut et plus la parabole et la fenêtre de temps sont larges. On obtient ainsi un suivi adaptatif des signaux.
Kemp Robert H. Jr.
Ragan Bryant G.
Williams Ross E.
Cassan Maclean
Ion Geophysical Corporation
LandOfFree
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