Potential of vertical line array beamforming in underwater acoustic communications

• Author(s): Ijaz, S. ; Silva, A. ; Jesus, S. M.
• Date: 2011
• Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.1/1175
• Origin: Sapientia - Universidade do Algarve
• Subject(s): Comunicacões submarinas; Efeitos Doppler; Antena vertical; Formador de feixes
• Document Type: Conference object
• Language: English
• Contributor(s): Sapientia

Description

Um dos principais tópicos atuais de pesquisa é ́ a concepçãoo de técnicas de processamento de sinal eficazes para comunicações submarinas. Este interesse é reforç ̧ado pelos desafios inerentes às condições incontroláveis, como a batimetria, a temperatura, e as variações temporais (geométricas) das profundidades da fonte e da antena de receptores. A obtenção de taxas de transmissão modestas é ainda um desafio, devido a estas variações. O presente trabalho aborda o uso potencial do formador de feixes (beamformer) no sistema de comunicações submarinas. O propósito de usar um beamformer neste trabalho é o de separar os diferentes caminhos que chegam do transmissor para o recetor, o que é motivado pelo fato de que, num ambiente real, não é possível distinguir todos os caminhos de propagação, no domínio do tempo. Neste trabalho, é usado o beamformer de atraso-e-soma, que aplica atrasos diferentes para cada hidrofone da antena vertical, e adiciona as saídas resultantes. Cada um dos atrasos é função do ângulo de chegada e da profundidade do hidrofone. O objetivo do beamformer é aplicar os atrasos opostos a cada elemento da antena vertical, para garantir a soma coerente da frente de onda numa direção particular. Ambos resultados com dados simulados e dados reais são apresentados neste trabalho, para mostrar o desempenho do beamformer. Os resultados do beamformer são comparados com os resultados da análise Doppler, para caracterizar chegadas diferentes e fazer corresponder essas chegadas às variações Doppler, mostrando que cada chegada é afetada pelas variações ambientais de uma maneira diferente, resultando numa quantidade diferente de Doppler.