기적신호의 스펙트럼 분석을 통한 음향수신장치의 방향탐지 알고리즘 설계 및 분석

본 논문에서는 스펙트럼 분석을 통해 선박 기적신호의 위상 차이를 이용한 음향수신장치의 방향탐지 알고리즘을 설계하고 분석한다. 제안하는 시스템은 한 지점에서 90도 간격의 네 방향을 향하도록 설치된 마이크로폰으로부터 기적 신호를 수신한다. 제안하는 알고리즘은 스펙트럼 분석을 통하여 각 수신 신호의 위상을 검출하고 인접한 2개의 마이크로폰으로부터 수신된 신호의 위상 차이를 얻음으로써 기적신호의 방향을 추정한다. 또한, 수신 신호의 도착 각도에 따라 인접한 두 수신 신호 사이의 위상 차이를 이론적으로 분석하고 DSP 칩을 이용하여 제안하는 시스템을 구현한다. 뿐만 아니라, 구현된 시스템을 이용하여 실험실 환경에서 제안하는 알고리즘의 동작을 검증한다. 실험 결과는 제안하는 방식이 기적신호의 방향을 잘 추정할 수 있음을 보여준다.