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超多次元信号重畳による水中音波伝搬時間の精密計測に関する研究

超多维信号叠加精确测量水下声波传播时间的研究

基本信息

批准号：
09J00628
负责人：
海老原格
金额：
$ 0.45万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J00628/
关键词：
水中音響伝搬時間測定マルチパス通信方式

项目摘要

本研究の目的は,浅海域における水中音波伝搬時間の精密測定法を確立させることである.水中を伝搬する音波は,反射,吸収,屈折,散乱といった複雑な振る舞いをするために,特に伝搬経路が複雑になる浅海域ではマルチパスの影響が避けられない.従来行われてきた水中音波伝搬時間の測定は,繰り返し測定などを行うことにより高いSN比を達成してきたが,浅海域では繰り返し測定の間にマルチパス環境が頻繁に変化してしまうという問題があった.これに対し,本研究は浅海域における頻繁なマルチパス環境の変化にも対応するために一対の素子で一度に複数の測定を行う.具体的には,複数の信号を一つの信号に重畳させることで,一対の素子で一回の送受信あたり複数回分の音波伝搬時間計測を行い,計測結果を解析する.さらに,実浅海域において提案手法の有効性を確認すべく実験を行い,浅海域における海洋現象について調査を行う.以上の目的に対して解決すべき点は,浅海域における水中音波伝搬時間の精密測定システムの確立をすることである.そこで,理論的に実証されている直交信号分割多重無線通信方式を水中音響計測に拡張する.複数の計測用の信号を一つの信号に重畳させることで,一対の素子で一回の送受信あたり複数回分の音波伝搬時間計測を行う手法を提案し,その有効性をシミュレーションにより確認した.さらに,音波伝搬時間計測を行う事でマルチパス環境の変化に対応した水中音響通信方式を併せて提案し,その有効性をシミュレーションにより確認した.

The purpose of this study is to establish a precise method for measuring the time of moving sound waves in water in shallow waters.る. Sound waves are moved in the water, reflected, absorbed, bent, scattered and reverberated.に, 特に伝动経路が合监になるShallow sea area ではマルチパスの Impact がevade けられない.従来行われてきたUnderwater sound wave伝moving timeのmeasurementは,粲り returnしdeterminationなどを行うことにより高いSN ratioをachievementしてきたが, shallow sea area では缲り returned しmeasurement の间にマルチパスenvironment がに変化してしまうというQuestionがあった.これに対し,This study is a frequent environmental change in shallow sea areas.も対応するために一対の素子で一degreeに pluralのdeterminationを行う.Specific には, plural のsignalを一つの SIGNAL に畳させることで, 一対の素子で一回の Send and receive the letter あたりplural times divided の声wave伝Move time meter Measurement, analysis of measurement results, confirmation of the effectiveness of the proposed method in the shallow sea areaべく実験を行い, shallow sea area における marine phenomenon について investigation を行う. The above purpose is solved by に対してすべき点は, shallow sea area における Water sound waves 伝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　logueる.そこで,Theoretical proof of されているOrthogonal signal division multiple wireless communication methodをUnderwater acoustic measurementに拡Zhang Yuki. The signal for plural measurement is the same as the signal for measurement. Trusted multiple times of the sound wave movement time measurement method を row う technique を proposal し, その effectiveness をシミュレーションによりconfirmationした.さらに, sonic wave moving time measurement を行う事でマルチパス environmental change に対応The underwater audio communication method has been proposed and its validity has been confirmed.