Active sonar methods : Bistatic sonar, Synthetic aperture sonar and Space-time adaptive processing

• The aim of this report is to present work on threee processing methods with the potential to improve the performance of active sonar systems. Advantages of the processing methods are discussed and illustrated with simulation results.In addition, simulation packages are presented. Further work needed for a more detailed evaluation of the methods is indicated. We describe the development of software for an active sonar processor for a monostatic transceiver and a bistatic receiver including Doppler processing. Combined mono- and bistatic processing yields advantages in terms of covert operation of the bistatic receiver. Improved detection probability can be achieved and increased resilience to countermeasures. The objective has been to obtain a reference for comparison with new advanced sonar processors and a tool for accurate performance predictions.In addition, initial results from two promising methods are included.Synthetic Aperture Sonar (SAS) processing, commonly used in advanced mine hunting sonars, is here utilized at lower frequencies for surveillance applications.Space-Time Adaptive Processing (STAP), a signal processing technique used in radars to enhance the ability to detect targets that might otherwise be obscured by clutter or by jamming, can be applied in active sonar in order to reject reverberation. SAS has potential for improving the detection and classification performance of conventional sonars.Simulations made under idealised conditions indicate that good results can be obtained for relevant distances and frequencies. Fully adaptive STAP processing requires large amounts of training data, which is not always readily available in sonar applications. We present some alternative approaches that require less training data, with promising results.

• Syftet med den här rapporten är att presentera utfört arbete på tre metoder med potential att förbättra prestanda hos aktiv sonar-system. Fördelarna med metoderna diskuteras och illustreras med simuleringsresultat. Vidare presenteras simuleringspaket. Ytterligare arbete som krävs för en mer utförlig utvärdering av metoderna beskrivs.Vi beskriver utvecklingen av en mjukvara för aktiv sonarbehandling för en monostatisk och bistatisk sonar med Dopplerprocessering. Kombinerad mono- och bistatisk processering ger fördelar genom att den bistatiska mottagaren kan operera dolt. Upptäcktsförmågan kan förbättras liksom förmågan mot motmedel kan det.Målet har varit att skapa en referens för jämförelser med nya avancerade sonar-processorer och ett verktyg för noggranna prestandaförutsägelser.Vidare visas resultat av inledande studier av två lovande metoder, Syntetisk apertursonar (SAS) och Space-Time Adaptive Processing (STAP).SAS, vilken används i avancerade minletningssonarer, används här vid lägre frekvenser för spaningsändamål.STAP, en metod som används inom radar för att förbättra förmågan att detektera mål vilka annars skulle döljas i klotter eller av motmedel, kan användas i en aktiv sonar för att undertrycka reverberation.SAS har potential för förbättrad klassificering jämfört med en konventionell sonar.Simuleringar under ideala omständigheter visar att goda resultat kan erhållas för relevanta avstånd och frekvenser.Full adaptiv STAP kräver stora mängder träningsdata, vilket inte alltid finns till hands i sonartillämpningar.Vi presenterar några alternativa metoder som kräver mindre träningsdatamängder, med lovande resultat.

Ämnesord

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Elektroteknik och elektronik -- Signalbehandling (hsv//swe)

ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering -- Signal Processing (hsv//eng)

Nyckelord

Signalbehandling

Signal Processing

Publikations- och innehållstyp

vet (ämneskategori)

rap (ämneskategori)