PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR RESPUESTAS IMPULSIONALES DE UN MEDIO CONRESPECTO A LA TRANSMISION DE ONDAS ENTRE DIFERENTES PUNTOS.

Procedimiento para determinar respuestas impulsionales de un medio (2) con respecto a la transmisión de ondas entre diferentes puntos (T1-TN),

procedimiento que comprende:

(a) al menos una etapa de emisión en el transcurso de la cual se emiten ondas en el medio (2) generando señales ei(t) a partir de un número N de puntos de emisión (T1-TN) pertenecientes al medio, siendo N un número entero al menos igual a 2 e i un índice comprendido entre 1 y N que designa uno de dichos N puntos de emisión,

(b) al menos una etapa de recepción en el transcurso de la cual se detectan señales rj(t) a partir de dichas ondas tras la transmisión en dicho medio, en un número M de puntos de recepción (T1-TN) pertenecientes al medio, siendo M un entero natural no nulo y j un índice comprendido entre 1 y M que designa uno de dichos M puntos de recepción,

(c) y al menos una etapa de determinación de dichas respuestas impulsionales hij(t) entre cada punto de emisión i y cada punto de recepción j a partir de las señales emitidas ei(t) y detectadas rj(t),

caracterizado porque en el transcurso de la etapa (a), se emiten simultáneamente las señales ei(t) por dichos N puntos de emisión (T1-TN), teniendo estas señales ei(t) una duración T y siendo, cada una, una suma de n señales elementales sensiblemente monocromáticas, de igual amplitud y de frecuencias respectivas f0,i+k.df, siendo f0,i una frecuencia predeterminada propia del punto i, k un número entero comprendido entre 0 y n, n un número entero al menos igual a 2 y df un paso de frecuencia predeterminado, siendo las frecuencias f0,i respectivas propias de los diferentes puntos i distintas y estando comprendidas en una banda de frecuencias de ancho df,

y porque en el transcurso de la etapa (c), se calcula cada respuesta impulsional hij(t) a partir de una señal de correlación entre la señal ei(t) emitida en el punto i y la señal rj(t) detectada en el punto j

Procedimiento para determinar respuestas impulsionales de un medio con respecto a la transmisión de ondas entre diferentes puntos.

La presente invención se refiere a los procedimientos para determinar respuestas impulsionales de un medio con respecto a la transmisión de ondas entre diferentes puntos.

Más en particular, la invención se refiere a un procedimiento para determinar respuestas impulsionales de un medio con respecto a la transmisión de ondas entre diferentes puntos, procedimiento que comprende:

Las respuestas impulsionales pueden determinarse con fines de focalización de ondas en el medio, por ejemplo con fines de formación de imágenes del medio o de comunicación selectiva entre diferentes puntos del medio, particularmente en el marco de la puesta en práctica del procedimiento "D.O.R.T." (descomposición del operador de inversión temporal) descrito particularmente por Prada et al. (C. Prada y M. Fink, "Eigenmodes of the time reversal operator: a solution to selective focusing in multiple- target media." Wave Motion, 20, págs. 151-163 (1994)).

El proceso de adquisición de las respuestas impulsionales entre los puntos en cuestión del medio es, no obstante, relativamente lento, en la medida en que se efectúa de manera secuencial, para los diferentes puntos de emisión i unos detrás de otros, tal como se describe, por ejemplo, en el documento WO-A-02/32 316 en el marco de un procedimiento de focalización de ondas acústicas distinto al procedimiento "D.O.R.T." anteriormente mencionado.

Esta lentitud alarga el tiempo de puesta en práctica del procedimiento, y cuando el medio es cambiante, no permite obtener las respuestas impulsionales suficientemente rápido para poder utilizarse de manera válida a continuación en ese medio.

La presente invención tiene como objetivo, particularmente, paliar estos inconvenientes.

Para ello, según la invención, un procedimiento del tipo en cuestión se caracteriza porque en el transcurso de la etapa (a), se emiten simultáneamente las señales ei(t) por dichos N puntos de emisión, teniendo estas señales ei(t) una duración T y siendo, cada una, una suma de n señales elementales sensiblemente monocromáticas, de igual amplitud y de frecuencias respectivas f_0,i+k.df, siendo f_0,i una frecuencia predeterminada propia del punto i, k un número entero comprendido entre 0 y n, n un número entero al menos igual a 2 y df un paso de frecuencia predeterminado, siendo las frecuencias f_0,i respectivas propias de los diferentes puntos i distintas unas de otras y estando comprendidas en una banda de frecuencias de ancho df, y porque en el transcurso de la etapa (c), se calcula cada respuesta impulsional hij(t) a partir de una señal de correlación entre la señal ei(t) emitida en el punto i y la señal rj (t) detectada en el punto j.

Gracias a estas disposiciones, se calculan simultáneamente las respuestas impulsionales entre N puntos de emisión y M puntos de recepción (eventualmente coincidentes con los puntos de emisión), lo que acelera el proceso de adquisición de las respuestas impulsionales.

En diversos modos de realización del procedimiento según la invención, puede recurrirse eventualmente además a una y/u otra de las disposiciones siguientes:

Otras características y ventajas de la invención resultarán evidentes durante la descripción siguiente de dos de sus modos de realización, dados a modo de ejemplos no limitativos, en relación con los dibujos adjuntos.

En el dibujo, la figura 1 es una vista esquemática de un dispositivo adaptado para poner en práctica la presente invención, en un modo de realización.

En el ejemplo no limitativo representado en el dibujo, el procedimiento según un modo de realización de la invención se pone en práctica mediante un dispositivo 1 que está adaptado para emitir y recibir ondas en un medio 2 homogéneo o no, generalmente reverberante, que puede ser sólido, líquido o gaseoso. Las ondas en cuestión son, preferiblemente, acústicas y la descripción que sigue sólo hará referencia a tales ondas acústicas, si bien dichas ondas podrían ser, eventualmente, de otra naturaleza, por ejemplo de naturaleza electromagnética.

El dispositivo 1 comprende por ejemplo un ordenador 3, o cualquier otro dispositivo de control similar, que controla las emisiones de ondas acústicas y su escucha en el medio 2. Para ello, el ordenador 3 puede controlar, por ejemplo, un dispositivo 4 electrónico dedicado que puede comprender, particularmente, una unidad central electrónica CPU asociada a una memoria central MEM, controlando esta unidad central CPU a su vez N vías (siendo N un entero al menos igual a 2) conectadas cada una a un transductor T1-TN que permite emitir y detectar señales acústicas en el medio 2. Todas las vías están sincronizadas entre sí.

Cada vía de medición del dispositivo 4 puede comprender, por ejemplo, un muestreador E1-EN conectado al transductor correspondiente T1-TN, y cada muestreador puede estar conectado a su vez a una memoria asociada a una unidad central, a las que se hace referencia conjuntamente como C1-CN.

El dispositivo 1 puede utilizarse particularmente con fines de formación de imágenes del medio 2, o incluso para establecer una comunicación selectiva con un punto de dicho medio, u otro, por ejemplo utilizando el procedimiento "D.O.R.T." (descomposición del operador de inversión temporal) descrito particularmente por Prada et al. (C. Prada y M. Fink, "Eigenmodes of the time reversal operator:...

1. Procedimiento para determinar respuestas impulsionales de un medio (2) con respecto a la transmisión de ondas entre diferentes puntos (T1-TN), procedimiento que comprende:

caracterizado porque en el transcurso de la etapa (a), se emiten simultáneamente las señales ei(t) por dichos N puntos de emisión (T1-TN), teniendo estas señales ei(t) una duración T y siendo, cada una, una suma de n señales elementales sensiblemente monocromáticas, de igual amplitud y de frecuencias respectivas f_0,i+k.df, siendo f_0,i una frecuencia predeterminada propia del punto i, k un número entero comprendido entre 0 y n, n un número entero al menos igual a 2 y df un paso de frecuencia predeterminado, siendo las frecuencias f_0,i respectivas propias de los diferentes puntos i distintas y estando comprendidas en una banda de frecuencias de ancho df,

y porque en el transcurso de la etapa (c), se calcula cada respuesta impulsional hij(t) a partir de una señal de correlación entre la señal ei(t) emitida en el punto i y la señal rj(t) detectada en el punto j.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que las frecuencias f_0,i respectivas propias de los diferentes puntos i se separan de dos en dos una distancia df/N.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que, en el transcurso de la etapa (c), dicha señal de correlación se divide en intervalos por medio de una función rectangular n(t) de ancho 1/df.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, en el que en el transcurso de la etapa (c), las respuestas impulsionales hij (t) se determinan mediante la fórmula:

5. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las ondas transmitidas en el medio entre los puntos de emisión y los puntos de recepción son ondas acústicas.

6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que en el transcurso de la etapa (a), el medio en el que se emiten las ondas es reverberante.

7. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el paso de frecuencia df es inferior o igual a 1/t, siendo t la dispersión en el tiempo del medio.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, en el que el paso de frecuencia df es sensiblemente igual a 1/t, siendo t la dispersión en el tiempo del medio.

9. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la duración T es al menos igual a N/df.

10. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la duración T es al menos igual a N.t, siendo t la dispersión en el tiempo del medio.

11. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las señales elementales presentan fases aleatorias.

12. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las ondas se emiten con una determinada banda de paso, las frecuencias f0i comprenden una frecuencia mínima f0 y el número n está determinado para que la banda de frecuencia comprendida entre f0 y f0+[(n+1).df] cubra sensiblemente dicha banda de paso.

13. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los puntos de recepción coinciden con los puntos de emisión (T1-TN).