Bài viết trình bày kết quả khảo sát, đánh giá thuật toán tương quan chéo và thuật toán tương quan chéo tổng quát kết hợp với phép biến đổi pha, làm cơ sở cho việc lựa chọn thuật toán tối ưu cho bài toán xác định hướng đến nguồn âm đảm bảo phù hợp với điều kiện môi trường thực tế. | Nghiên cứu khảo sát thuật toán ước lượng thời gian trễ cho bài toán định hướng nguồn âm dưới nước Kỹ thuật điều khiển & Điện tử NGHIÊN CỨU KHẢO SÁT THUẬT TOÁN ƯỚC LƯỢNG THỜI GIAN TRỄ CHO BÀI TOÁN ĐỊNH HƯỚNG NGUỒN ÂM DƯỚI NƯỚC Vũ Hải Lăng*, Trần Quang Giang, Nguyễn Thị Nga, Bạch Nhật Hoàng Tóm tắt: Việc xác định hướng đến nguồn âm dưới nước có thể được thực hiện bằng phương pháp ước lượng thời gian trễ của tín hiệu nguồn âm truyền đến cặp hydrophone theo các thuật toán khác nhau. Bài báo trình bày kết quả khảo sát, đánh giá thuật toán tương quan chéo và thuật toán tương quan chéo tổng quát kết hợp với phép biến đổi pha, làm cơ sở cho việc lựa chọn thuật toán tối ưu cho bài toán xác định hướng đến nguồn âm đảm bảo phù hợp với điều kiện môi trường thực tế. Từ khóa: TDOA; TDE; GCC; GCC-PHAT; Hydrophone. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Trong bài toán ước lượng thời gian trễ, phương pháp tương quan là phương pháp ước tính trễ cơ bản, nó ước tính độ lệch thời gian trễ giữa các tín hiệu thông qua tín hiệu đỉnh của hàm tự tương quan [1]. Phương pháp này đơn giản, dễ thực hiện, nhưng yêu cầu tín hiệu ít bị ảnh hưởng của nhiễu [3]. Bài báo trình bày nghiên cứu, đánh giá và lựa chọn thuật toán tương quan chéo (Cross Cross Correlation - CC), tương quan chéo tổng quát (Generalized Cross Correlation - GCC) và thuật toán GCC với phép biến đổi pha (phase transformation GCC - GCC- PHAT) để xác định hướng đến nguồn âm dưới nước theo ước lượng thời gian trễ (time delay estimation-TDE). Ứng dụng cài đặt hai thuật toán trên bo mạch FPGA do nhóm nghiên cứu thiết kế, thử nghiệm và đánh giá kết quả trong môi trường thực tế. 2. MỘT SỐ THUẬT TOÁN DÙNG CHO ƯỚC LƯỢNG THỜI GIAN TRỄ TRONG BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH HƯỚNG NGUỒN ÂM DƯỚI NƯỚC Hướng của nguồn âm dưới nước có thể được xác định bằng phương pháp ước lượng thời gian trễ của tín hiệu đến (time delay of arrival - TDOA) giữa hai hydrophone. Hình 1 minh họa các đặc tính của phương pháp ước lượng TDOA, trong
