Estimation du canal acoustique sous-marin pour la Tomographie Acoustique par petits fonds
Estimation of the underwater acoustic channel for shallow water Acoustic Tomography
OPEN ACCESS
This paper deals with the processing of real data recorded during the Oceanic Acoustic Tomography experiments « PASSTIME » carried out by the SHOM in October 2005. The transmitted signal waveform of interest is assumed to be known at the receiver side, and we address the problem of the channel impulse response estimation in a bayesian framework: the channel is modeled via a Bernoulli-Gaussian process, and estimation is achieved via a Gibbs sampler. As the processing of PASSTIME data emphasizes distorsions of the transmitted signal, we add a preliminary processing step for estimating the distorded waveform by means of a simple iterative procedure that alternatively estimates the channel impulse response via a Matching Pursuit approach, and the waveform itself by maximizing the likelihood. The proposed algorithms are applied to PASSTIME records, and prove to be very satisfactory.
Résumé
Dans cet article, nous nous intéressons au traitement des données réelles enregistrées au cours de la campagne de Tomographie Acoustique Océanique « PASSTIME » effectuée par le SHOM en Octobre 2005. Pour une forme d'onde transmise connue du récepteur, nous proposons de présenter le problème de l'estimation de la réponse impulsionnelle du canal acoustique sous-marin sous la forme d'un problème bayésien. Le canal est alors modélisé par un a priori Bernoulli-Gaussien, et l'estimateur est évalué à partir de simulations générées au moyen d'un algorithme de Gibbs. Comme le traitement des données PASSTIME met en évidence d'importantes distorsions subies par le signal, nous effectuons l'estimation préalable de la forme d'onde distordue au moyen d'un algorithme alternant l'estimation du canal par une méthode de type Matching Pursuit, et l'estimation de la forme d'onde au sens du maximum de vraisemblance. L'application aux données PASSTIME conduit à des résultats très satisfaisants.
Oceanic acoustic tomography, Bernoulli-Gaussian model, Gibbs sampler, Matching Pursuit
Mots clés
Tomographie acoustique océanique, modèle Bernoulli-Gaussien, échantillonnage de Gibbs, Matching Pursuit
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