Débruitage et séparation dans le plan temps-fréquence des contributions sonores de navires en mouvement

摘要

Cet article présente une méthode de filtrage adaptée à l'écoute passive monocapteur du bruit rayonné par des navires en mouvement dans un environnement océanique petit fond. Elle permet d'améliorer le rapport signal à bruit et de séparer les contributions de deux navires dans le plan temps-fréquence. La méthode exploite le principe de l'invariant océanique ainsi qu'une faible connaissance a priori des célérités du canal océanique pour réaliser le filtrage dans le domaine de la transformée de Fourier 2D du spectrogramme. La nature du bruit sur le spectrogramme est également prise en compte en incorporant une non-linéarité au filtrage. Les performances du filtrage sont évaluées sur données simulées respectivement pour le débruitage et pour la séparation de navires. Les résultats obtenus mettent en évidence les bonnes performances du débruitage et de la séparation. Des exemples de résultats sur données réelles attestent de l'efficacité du filtrage.%This paper presents a physics-based filtering scheme for passive underwater acoustics. The algorithm focuses on moving ship noise and single receiver configuration. It allows to denoise the received spectrogram and to separate the contributions of two different moving ships. The proposed method considers filtering the 2D Fourier transform of the received spectrogram. The filter design is based on the waveguide invariant principle and on some a priori knowledge on the oceanic waveguide. The noise nature on the spectrogram is taken into account by introducing a non-linearity to the filtering scheme. The algorithm thus corresponds to a nonlinear homomorphic filter. The method is validated on both simulated data and experimental marine data.