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帯域雑音信号による複数対象物の距離推定

机译:利用带噪声信号估计多个物体的距离

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摘要

距離の測定は基本的かつ重要な要素技術であり,レーザrn光や電波(マイクロ波,ミリ波等),音響信号が利用されてrnいる。音響信号を用いた測距の場合,測定対象物に向けてrnパルス音を送出し,それが反射波として返ってくるまでのrn時間を計測して距離を求める方法が一般的である。複数rnの測定対象物がある場合は,各村象物に対応した複数の反rn射波が観測されるので,それぞれの時間遅れを計測すれば,rn各対象の距離が求められる。しかしこの手法は,送信パルrnスが十分減衰しないうちに反射波が返ってくるような近いrn距離に測定対象物がある場合には,反射波が送信波に埋もrnれてしまい,測定不可能となる。%In many engineering fields, distance to target is fundamental and very important information. Acoustical signal, such as audible sound or ultrasonic, often plays an essential role in measurement of distance. To measure distance, the time delay of reflected wave measured with reference to transmitted pulse wave, i.e. time-of-fiight (TOF) is used typically. This method, however, can not measure short distance because the transmitted wave, which has not attenuated enough as of reception of reflected waves, suppresses the reflected waves for short distance. Meanwhile, in the research field of microwave radar, to measure distances to multiple targets even if short, a novel method by using standing wave has been recently proposed. We apply the fundamental principle of this method to estimation of short distance for multiple targets using audible sound. In this paper, we focus our attention on audible band-limited noise. To verify the validity and effectiveness of our method, we perform computer simulations and experiments. As a result, it has been confirmed that short distances to multiple targets, such as the distances to two targets located at 0.1m and lm, can be estimated properly by our method.
机译:距离测量是一项基本且重要的基本技术,并且使用激光,无线电波(微波,毫米波等)和声信号。在使用声信号进行距离测量的情况下,通常使用这样的方法,其中向测量目标发送rn脉冲声音,并且测量直到其返回为反射波为止的rn时间以获得距离。如果有多个要测量的物体,则观察到与每个大象相对应的多个反rn波,因此,如果测量每个物体的时间延迟,则可以获得每个物体的距离。然而,在该方法中,如果被测物体位于反射波在充分衰减了透射脉冲之前返回的短距离处,则反射波被埋在透射波中并且进行测量。这将是不可能的。 %在许多工程领域中,到目标的距离是基本且非常重要的信息。声音信号(例如可听见的声音或超声波)通常在距离测量中起着至关重要的作用。要测量距离,请参考通常使用发射脉冲波,即飞行时间(TOF)。但是,此方法无法测量短距离,因为发射波在接收反射波时没有充分衰减,因此会短时抑制反射波同时,在微波雷达的研究领域中,即使短距离也能测量到多个目标的距离,最近提出了一种利用驻波的新方法。我们将该方法的基本原理应用于多目标短距离的估计。在本文中,我们将注意力集中在可听频带限制噪声上。为了验证我们方法的有效性和有效性,我们执行了comp。结果,已经证实,通过我们的方法可以正确估计到多个目标的短距离,例如到两个位于0.1m和lm的目标的距离。

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