QUELQUES LIMITES À L'UTILISATION DE LA COMPRESSION D'IMPULSION EN ACOUSTIQUE SOUS-MARINE HF

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Submitted on 1 Jan 1990

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QUELQUES LIMITES À L’UTILISATION DE LA COMPRESSION D’IMPULSION EN ACOUSTIQUE

SOUS-MARINE HF

G. Kervern

To cite this version:

G. Kervern. QUELQUES LIMITES À L’UTILISATION DE LA COMPRESSION D’IMPULSION

EN ACOUSTIQUE SOUS-MARINE HF. Journal de Physique Colloques, 1990, 51 (C3), pp.C3-248-

C3-248. �10.1051/jphyscol:1990328�. �jpa-00230757�

COLLOQUE D E PHYSIQUE

Colloque C3, supplément au n017, Tome 51, ler septembre 1990

QUELQUES LIMITES

L'UTILISATION DE LA COMPRESSION D'IMPULSION EN ACOUSTIQUE SOUS-MARINE HF

G. KERVERN

THOMSON SINTRA, Activités Sous-Marines, Route de Sainte Anne du Portzic. F-29601 Brest Cedex, France

La compression d'impulsion, ou filtrage adapté, est une technique courment utilisée en sonar HF pour résoudre le problème de la limitation de puissance acoustique émise du fait de la cavitation. Ce traitement du signal bien cornu consiste à effectuer l'intercorrélation du signal émis, avec le signal reçu. Portée et résolution en distance sont alors découplées, la portée étant liée à l'énergie de l'impulsion, et donc, à sa durée T, la résolution ne dépendant que de la bande émise b =

C.

2B Le gain, en rapport signal sur bruit, entre la sortie et l'entrée du filtre adapté, vaut 10 log BT, le pro- duit sans dimension BT est utilisé habituellement pour caractériser l'efficacité et le taux de compression du filtre adapté utilisé. Nous nous restreindrons au cas des impulsions linéaires, qui restent, pour des rai- sons historiques et de facilité de réalisation, le code de modulation le plus utilisé en sonar HF.

Le principe des expérimentations réalisées consistait à recevoir, et à enregistrer, les échos de cibles quasi ponctuelles, et à intercorréler ces échos avec le code émis préalablement enregistré. Différents produits BT ont été étudiés de 100 à 10028 (B = 46kHz, T = 218ms)).

Jusqu'à l'excursion maximum de fréquence utilisée de 46 kHz, il n'a pas été constaté (quelque soit T, et compte tenu de la précision des mesures) de détériora- tions liées à l'augmentation de la bande B.

Ceci ne remet pas en cause la limite BL < 30 (due aux variations fréquentielles de l'absorption, les varia- tions fréquentielles de la célérit6 étant négligea- bles), mais indique simplement qu'elle ne se manifeste qu'en limite de portée, là où malheureusement le mau- vais rapport signal sur bruit rend les mesures impréci- ses.

A B fixée (B = 46kHz), on constate, par contre, des anomalies dans l'évolution du rapport signal sur bmit par rapport à l'évolution théorique en 10 log T.

L'origine qui semble la plus probable pour cette limite sur T i 100 ms est l'existence de non-stationnarités du milieu marin, sur une échelle de temps courte d'une fraction de seconde Ill et [21.

Rap~ortiignil sur

+

*

L.,,i<." .ln

Figure 2 : Evolution du rapport signal sur bmit en sortie de filtre adapté en fonction de T à B fixée

Inrercorrélation avec la cililc 1 l ~ ~ t e r c o r r é l a t i o n avec la cible 2

.. . ^I

I n t e r r o r r 6 l a t i o n avec la cible 3 I n l e r c o r r ~ l a t i n n avec In cible 4 Figure 1 : Intercorrélations expérimentales (BT=4600)

Le résultat marquant de ces expérimentations est tout de même la bonne efficacité de la compression d'impul- sion pour des BT allant jusqu'à 5000 (9 = 46kHz, T = 100ms). Il n'apparaît pas d'autres limites sur B que celles dues aux variations d'absorption avec la fré- quence, et ses effets ne sont sensibles qu'en limite de portée. Par contre, il apparaît une limite sur T (i 100 ms) dont l'origine, à confimer, semble liée aux non- stationnarités du milieu de propagation.

[il H. MEDWIN

Sound phase and amplitude fluctuations due to tem- perature microstructure in the upper ocean JASA

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Propagation sous-maririe : nesure des stabilités spatiales et temporelles du plan d'onde GRETSI 1985

Travaux soutenus par la Direction des Recheeches, Etudes et Techniques (Ministsre de la Défense - FmnCe)

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphyscol:1990328