تعیین فاصله در فاصله‌یاب‌های زیر‌آبی با استفاده از الگوریتم Cross-correlation

نوع مقاله: کوتاه

نویسندگان

1 استادیار دانشکده برق دانشگاه علوم دریایی امام خمینی(ره) نوشهر

2 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه علوم دریایی امام خمینی(ره) نوشهر

چکیده

فاصله‌یاب‌ها یکی از مهمترین وسایل زیرآبی به منظور کنترل فاصله‌ی ربات‌های زیرآبی و زیردریایی‌ها از کف دریا، جهت جلوگیری از برخورد به کف آن می‌باشند. در این مقاله راه‌کاری جهت جلوگیری از برخورد این ربات‌ها به کف محیط‌های آبی توسط تعیین فاصله ربات‌ها از کف دریا با استفاده از الگوریتم همبستگی ارائه می‌گردد. در این مقاله ابتدا پردازشی بر روی سیگنال‌های بازتاب شده توسط نرم افزار Matlab انجام می‌شود. سپس توصیفی پیرامون چگونگی اجرای الگوریتم همبستگی در پردازنده FPGA صورت می‌گیرد. همچنین درستی‌سنجی سیگنال بازتاب شده و تشخیص سیگنال اصلی از سیگنال نویز، توسط الگوریتم آستانه-گزاری نویز صورت خواهد گرفت. مزیت استفاده از این روش آسان‌تر شدن پردازش‌های پیچیده‌ای است که پیش از این ربات‌ها جهت تعیین فاصله از کف دریا انجام می‌دادند. همچنین این روش با تغییرات نویز محیط سازگار است که این یکی از ویژگی‌های قابل‌توجه در کار صورت گرفته می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Range measurement in underwater range finder using Cross-correlation Algorithm

نویسندگان [English]

  • Majid Aghababaee 1
  • M Zandi 2
چکیده [English]

Range finders are one of the most important devices that are used for controling the height of robots from bottom of the underwater environment to avoid collision with it. In this paper firstly took a simulation processing on received echo signal by using Matlab software. Then made a description about implementation process of the cross-correlation algoritm in FPGA, verified received echo signal and recognition between noise signal and main echo signal is perform by adaptive noise threshold method. The advantages of using this method is to simplify complex processing that previous robots have been used to find the distance between them and sea bottom. This method is also compatible with the change of environment noise and that is one of the considerable point which this paper present.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cross-correlation Algoritm
  • adaptive noise threshold method
  • range finder

[1] J. Shan Yuzhu, Chen Yang, "ROV in underwater clearing work for the emergency gate of deverison bottom holes in TGP", Dam & Safety Journal, No. 3, pp.51-53, 2005.

[2] J. Le, Z. Liu, T. Gu, "Weak LFM Signal Dectection Based on Wavelet Transform Modulus Maxima Denoising and Other Techniques", International Journal on Wavelets Multiresolution Information Processing, No. 08, pp. 313-326, 2010.

[3] Lisa A, Pflug. George E, Ioup. Juliette W, Ioup. "Multichannel moment detectors for transients in shallow-water noise". IEEE Journal of Oceanic Engineering". Vol, 29. No, 1, pp. 157-168, 2004.

[4] M. Wang Xudong, Pan Minghai, "The Realization of Digital Signal Processing by FPGA", Tsinghua University Press, pp. 26-29, 2011.

[5] J. Bellettini, A. Pinto. M., "Design and Experimental Results of a 300- kHz Synthetic Aperture Sonar Optimized for Shallow-Water Operations". IEEE Journal of Oceanic Engineering, Vol. 39, No. 3, pp. 285, 2009.

[6] M. Gao Jinzhan, " Weak Signal Detection", Tsinghua University Press, pp. 1-2, 11-12, 240-246, 2004.

[7] J. George Boszormeny, " Active Sonar for Security Applications". Sea Technology, Vol. 44, No. 11, pp. 15-16, 18-19, 2003.

[8] J. Sea Technology Group, "Sonar Research and Development Joins the Tritech International Group". Sea Technology, Vol. 49, No. 1, pp. 60, 2008.

[9] J. Conway, D, Kingston, JFW, The development of a high performance Bow Sonar Dome. SAMPE Journal, 42(4), pp. 20-22, 2006.

[10] D. Chen Yi, " Design and Implementation of Multi-channel Data acquisition System of the Section sonar". Harbin Engineering University, 2008.

[11] Z. Xiaojun, M. Kang Chong, J. Haibin, " The research on data processing method of the underwater micro range finder", IEEE Conference Publications, pp. 269-273, 2013.