Passive acoustic localization

Abstract

Denne rapporten viser utviklingen og resultatene av en passiv lyd lokaliserings-sensor. Denne enheten bruker flere signalbehandlings implementasjoner. Fysiske komponenter var designet og laget lokalt med tanker på 3D printing og laserkutting. Dette viste seg å være en billig, rask og effektiv metode for å bygge modellen.

Bruken av en STM32 mikrokontroller viste sine egne utfordringer, men resulterte med å sende ut lydsignalene i fire separate lydkanaler, slik vi trengte. Bruken av Python for å gjøre audio prosessering viste seg å være raskt og enkelt for implementering av nye funksjoner. Dette gjorde det lettere å prototype modellene som ble brukt.

Testingen av simulatoren og det fysiske systemet viste pålitelige resultater under kontrollerte omgivelser ved å finne vinkel (σ = 0.62°), fundamental frekvens og estimeringen av båt-størrelse effektivt. Testene viste også områder som trenger forbedringer, spesielt når det kommer til lyder som blir kuttet av under opptak.

This thesis shows the development and results of a passive sound localization detector. The device includes several signal-processing implementations. Physical components were designed and manufactured locally with the intention of 3D printing and laser cutting in mind. This proved to be a cheap, fast, and efficient method for building the model.

The use of an STM32 microcontroller provided its challenges, but it resulted in outputting the four separate audio channels that we needed. The use of Python for audio processing provided a quick and easy implementation of new features as well as the ease of prototyping new functions.

Testing the simulated and physical system shows reliable results under controlled circumstances when finding the angle (σ = 0.62°), fundamental frequency, and estimated ship size efficiently. The test also revealed areas of improvement, especially when it comes to audio cut-off while recording.