hydrophysicsФундаментальная и прикладная гидрофизикаFundamental and Applied Hydrophysics2073-66732782-5221St. Petersburg Research Center of the Russian Academy of Scienceshydrophysics-795Research ArticleВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МОРСКИХ ОБЪЕКТОВ, ОКЕАНА И АТМОСФЕРЫINTERACTION OF MARINE OBJECTS*, OCEAN‏ AND ‏ATMOSPHEREОбнаружение транзиентных биоакустических сигналов в подводной средеDetection of Underwater Bioacoustic TransientsРогожниковА. В.RogozhnikovA. V.

Москва

Moscow

rav@kyrs.ruОАО «ЦНИИ «Курс»РоссияJSC «CSRI «Kurs»Russian Federation201516112022826265Copyright © Рогожников А.В., 20222022Рогожников А.В.Rogozhnikov A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://hydrophysics.spbrc.ru/jour/article/view/795

Работа посвящена методу обнаружения биоакустических сигналов, основанному на выборочном оценивании высших статистических моментов звуковых полей, регистрируемых фазированной антенной решеткой. Для апробации предлагаемого метода разработан и изготовлен макет подводного гидроакустического устройства с кольцевой фазируемой антенной решеткой. Обсуждаются результаты испытаний устройства в натурных условиях с использованием цифрового имитатора сигналов гидробионтов. Показано, что использование теста Jarque-Bera в качестве решающей статистики позволяет обнаруживать транзиентные сигналы с большей вероятностью по сравнению с классическими шумопеленгаторами. 

This paper describes a method for detection of marine bioacoustic signals. The method is based on higher-order statistics technique to identify transients in passive array data. A prototype underwater unit with integrated phased circular array has been engineered to test the approach. Results of in-situ measurements obtained using artificial targets are presented. Specifically, implementation of Jarque-Bera test is shown to have resulted in a substantial increase in detection efficiency as against that achieved by traditional signal processing techniques.

гидробионтытранзиентные биоакустические сигналыалгоритм обнаружениятест Jarque-Bera (Харке-Бера)рабочие характеристикиhydrobiontstransient bio-acoustic signalssignal detectionJarque-Bera testoperating characteristicsReferencesGervaise C. et al. Automatic detection of bioacoustics impulses based on kurtosis under weak signal to noise ratio // Applied Acoustics. 2010. V. 71. P. 1020–1026.Gervaise C. et al. Automatic detection of bioacoustics impulses based on kurtosis under weak signal to noise ratio. Applied Acoustics. 2010, 71, 1020—1026.Sylvain Busson et al. Higher-order statistics for bioacoustic click detection // Lyon, 12–16 Avril 2010 : s.n. 10-eme Congres Francais d'Acoustique.Sylvain Busson et al. Higher-order statistics for bioacoustic click detection. Lyon, 12—16 Avril 2010: s.n. 10-eme Congres Francais d'Acoustique.Helstrom C. W. Statistical Theory of Signal Detection. Oxford: Pergamon press, 1968.Helstrom C. W. Statistical Theory of Signal Detection. Oxford, Pergamon press, 1968.Monzingo R. A., Miller T. W. Introduction to Adaptive Arrays. New York: JonhWiley & Sons, 1980.Monzingo R. A., Miller T. W. Introduction to Adaptive Arrays. New York, Jonh Wiley & Sons, 1980.Буксируемая пассивная гидролокационная система для обнаружения и пеленгования гидробионтов: пат. 138624 Российская Федерация: МПК G01S 15/96 (2006.01) / А. В. Рогожников, С. Е. Новиков, А. В. Добровольский; заявитель и патентообладатель OАО «Центральный научно-исследовательский институт «Курс». № 2013143656/28; заявл. 27.09.13; опубл. 20.03.14, Бюл. № 8.Patent №138624 Russian Federation / A. V. Rogozhnikov, S. E. Novikov, A. V. Dobrovolskiy.Jarque C. M., Bera A. K. A test for normality of observations and regression residuals // International Statistical Review. 1987. V. 55, N 2. P. 163–172.Jarque C. M., Bera A. K. A test for normality of observations and regression residuals. International Statistical Review. 1987, 55(2), 163—172.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.