• correlazione
• sistema acustico

Nell’elaborato si descrivere e si analizza un sistema acustico per la sorveglianza di aree costiere, aree portuali o cmq aree marine di interesse.
Lo scopo è quello di determinare in maniera automatica l'intrusione e/o la presenza di sistemi (imbarcazioni, persone) non autorizzati all'interno dell’area sotto sorveglianza e monitorare la posizione del sistema intruso fino alla avvenuta risoluzione dell'intrusione.
Il principio di funzionamento del sistema è quello del sonar passivo; “ascoltando” il rumore irradiato da un bersaglio, catturato da dei sensori(idrofoni) disposti sul fondo del mare, si elabora tale segnale, per rivelare la presenza e la localizzazione del bersaglio.
La stima della distanza e del rilevamento di un bersaglio sono calcolate a partire dai ritardi temporali di arrivo del fronte d’onda su ogni singolo sensore rispetto all’istante di arrivo su uno dei sensori, preso come riferimento.
I ritardi sono stimati col metodo a correlazione dei segnali ricevuti sui sensori.
Si tratta di un sistema semplice in quanto la catena di elaborazione del segnale prevede principalmente due soli stadi e cioè un banco di filtri passa basso con frequenza di taglio a 5 kHz per ogni sensore e un banco di correlatori il cui scopo è quello di risalire, estraendone i picchi, ai ritardi di arrivo del fronte d’onda sui sensori, prendendo il sensore numero 1 come riferimento temporale.
Alla semplicità si aggiunge il costo relativamente basso per la realizzazione di questo sistema acustico dovuto proprio al numero esiguo di operazioni da effettuare nel signal processing, il che giustifica le modeste prestazioni del sistema stesso.
Le angolazioni 0° e 180° sono quelle che rendono più difficoltosa la rivelazione corretta di bersagli, problema che si intensifica, su queste angolazioni, all’aumentare della distanza dal gruppo di sensori. Inoltre, la stima della posizione del bersaglio, effettuata con un’approssimazione ai minimi quadrati, non è una stima corretta ma è polarizzata (bias). Il valore di polarizzazione è direttamente proporzionale
alla potenza del rumore ambientale presente nell’area circostante il gruppo dei sensori.
La portata di tale sistema è dell’ordine delle centinaia di metri con prestazioni discrete in situazioni di rapporto segnale-rumore pari o superiori a -10dB. Infatti per tali valori di rapporto segnale-rumore si ha che la deviazione standard dell’errore di posizionamento al massimo (cioè alla massima distanza considerata dal gruppo di sensori) è di qualche decina di metri.