Sualtı Akustik Sinyallerden LOFAR Analizi ile Deniz Taşıtlarına Ait Öznitelik Çıkarımının Donanımsal Gerçeklenmesi[:en]Hardware Implementation of Feature Extraction from Ship’s Underwater Acoustic Signals using LOFAR Analysis

Mehmet Ali Çavuşlu, Mehmet Öner, Erkan Helvacılar, Yaşar Hakan Başaran

SİU 2015

Özetçe—Bu çalışmada, deniz taşıtlarının sualtı ortamına yaymış oldukları motor, pervane, gövde titreşimi gibi nedenlerle meydan gelen ve deniz taşıtına ait iz bilgilerini taşıyan akustik işaretlerin ortam gürültüsünden ayrıştırılarak deniz taşıtına ait öznitelik bilgilerinin çıkartılma işleminin FPGA tabanlı donanımsal gerçeklenmesi anlatılmıştır. Kullanılan yöntemde LOFAR  (Low Frequency Analysis and Ranging, Düşük Frekansda Analiz ve ölçüm) analiz yöntemi ile düşük frekans bandında  meydana gelen hareketliliklerin analizi yapılmaktadır. Sabit Yanlış Alarm Oranı (SYAO) tabanlı eşikleme yöntemi kullanılarak iz bilgilerinin ortam gürültüsünden ayrıştırılma işlemi yapılmıştır. Öznitelik çıkarım işlemleri Artix 7 xc7a100tcsg324-1  FPGA’sı üzerinde gerçekleştirilmiştir.

Anahtar Kelimeler — sualtı akustiği, LOFAR, FPGA, HO-SYAO

Hardware Implementation of Feature Extraction from Ship’s Underwater Acoustic Signals using LOFAR Analysis

Abstract— This study presents the FPGA implementation of a method for extraction of some features of a ship from its underwater acoustic signatures that are filtered from the environment noise. In this method, LOFAR (Low Frequency Analysis and Ranging) analysis is used to analyze the features in the low frequency bands. Signature frequencies are separated from background noise by using CFAR (Constant False Alarm Rate) based automatic threshold method. The method is implemented on an Artix-7  xc7a100tcsg324-1 FPGA.

Keywords — underwater acoustics, LOFAR, FPGA, CA-CFAR.