Spatial Processing of Acoustic Signals in Oceanic Waveguides on a Wind Noise Background

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The articles studies how the correlation characteristics of noise generated by wind sources affect the efficiency of spatial processing of signals received by a horizontal array in oceanic waveguides with a rough sea surface. The array gain values are analyzed for three spatial processing methods: the standard PA method, optimal linear processing, and optimal quadratic processing. Numerical simulation results for winter hydrological conditions in the Barents Sea and Pacific Ocean are presented. The authors focus on dependence of the array gain on the distance to the source. The array gain values calculated using the wind noise model and traditional noise model uncorrelated on its elements are compared.

About the authors

M. A. Raevskii

Institute of Applied Physics, Russian Academy of Sciences, 603950, Nizhny Novgorod, Russia

Email: bvg@appl.sci-nnov.ru
Россия, 603950, Нижний Новгород, ул. Ульянова 46

V. G. Burdukovskaya

Institute of Applied Physics, Russian Academy of Sciences, 603950, Nizhny Novgorod, Russia

Author for correspondence.
Email: bvg@appl.sci-nnov.ru
Россия, 603950, Нижний Новгород, ул. Ульянова 46

References

  1. Katsnelson B., Petnikov V., Lynch J. Fundamentals of shallow water acoustics. New York, Dordrecht, Heildelberg, London: Springer, 2012.
  2. Jensen F.B., Kuperman W.A., Porter M.B., Schmidt H. Computational ocean acoustics. New York, Dordrecht, Heildelberg, London: Springer, 2011.
  3. Монзиго Р.А., Миллер Т.У. Адаптивные антенные решетки: Введение в теорию / Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1986. 448 с.
  4. Baker C.R. Optimum quadratic detection of a random vector in Gaussian noise // IEEE Trans. Commun. 1966. V. 14. № 6. P. 802−805.
  5. Morgan D.R., Smith T.M. Coherence effects on the detection performance of quadratic array processors, with applications to large-array matched-field // J. Acoust. Soc. Am. 1990. V. 87. № 2. P. 737−747.
  6. Малеханов А.И., Таланов В.И. Об оптимальном приеме сигналов в многомодовых волноводах // Акуст. журн. 1990. Т. 36. № 5. С. 891−897.
  7. Давидан И.Н., Лопатухин Л.И., Рожков В.А. Ветровое волнение в Мировом океане. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 256 с.
  8. Городецкая Е.Ю., Малеханов А.И., Сазонтов А.Г., Фарфель В.А. Влияние эффектов дальнего распространения звука в случайно-неоднородном океане на потери усиления горизонтальной антенной решетки // Акуст. журн. 1996. Т. 42. № 5. С. 615−622.
  9. Завольский Н.А., Малеханов А.И., Раевский М.А. Сравнительный анализ методов пространственной обработки сигналов, принимаемых горизонтальной антенной решеткой в канале мелкого моря со взволнованной поверхностью // Акуст. журн. 2019. Т. 65. № 5. С. 608−618.
  10. Бурдуковская В.Г., Малеханов А.И., Раевский М.А. Влияние анизотропного ветрового волнения на эффективность пространственной обработки акустических сигналов в мелком море // Акуст. журн. 2021. Т. 67. № 6. С. 617−625.
  11. Kuperman W.A., Ingenito F. Spatial correlation of surface generated noise in a stratified ocean // J. Acoust. Soc. Am. 1980. V. 67. P. 1988–1996.
  12. Завольский Н.А., Раевский М.А. Горизонтальная анизотропия динамических шумов в глубоком и мелком море // Акуст. журн. 2019. Т. 65. № 2. С. 197−202.
  13. Раевский М.А., Бурдуковская В.Г. Многократное рассеяние океанического шума на ветровом волнении в мелком море // Акуст. журн. 2021. Т. 67. № 5. С. 514−520.
  14. Артельный В.В., Раевский М.А. О статистических характеристиках нормальных волн в волноводе с объемными неоднородностями // Изв. ВУЗов. Радиофизика. 1984. Т. 27. № 9. С. 1142−1150.
  15. Горская Н.С., Раевский М.А. О многократном рассеянии низкочастотных акустических волн на поверхностном волнении // Акуст. журн. 1986. Т. 32. № 2. С. 165−171.
  16. Раевский М.А., Хилько А.И. О пространственно-временной когерентности низкочастотных акустических волн в мелком море с флуктуирующими параметрами // Акуст. журн. 2015. Т. 61. № 3. С. 369−376.
  17. Бреховских Л.М., Лысанов Ю.П. Теоретические основы акустики океана. М.: Наука, 2007. 370 с.
  18. Урик Р.Д. Основы гидроакустики. Л.: Судостроение, 1978. 444 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2.

Download (60KB)
Indexing metadata
3.

Download (61KB)
Indexing metadata
4.

Download (232KB)
Indexing metadata
5.

Download (276KB)
Indexing metadata
6.

Download (49KB)
Indexing metadata
7.

Download (251KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 М.А. Раевский, В.Г. Бурдуковская

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».