基于正交载波扫扩技术的抗多途水声通信方法

    公开(公告)号:CN105323203B

    公开(公告)日:2018-08-17

    申请号:CN201510771195.4

    申请日:2015-11-12

    Abstract: 本发明涉及水声通信技术领域,特别涉及信道多途条件下的水声通信方法。本发明包括:发射端采用正交的线性调频信号作为载波;发射信号经过信道后到达通信接收端;对两路输出序列进行以下形式的合并得到发射符号的估计值,根据估计值实现水声通信。本发明使用正交载波进行信息的扫扩调制,提高了通信系统的通信速率,接收端利用嵌入二阶锁相环的双向判决反馈均衡器进行残余多普勒的补偿以及多途扩展的抑制。和传统的扫扩调制通信方法相比,本发明可以有效降低多途和多普勒的干扰,提高了通信性能及通信速率,通信速率提高20%以上。同时,本发明能够以较小的系统工作带宽取得较好的信道多途分离能力。

    一种基于对称测线的超短基线安装角度偏差无偏估计方法

    公开(公告)号:CN103925904B

    公开(公告)日:2017-01-04

    申请号:CN201410150904.2

    申请日:2014-04-15

    Abstract: 本发明涉及一种超短基线安装角度偏差无偏估计方法。本发明是要解决当无法获取作业声速剖面时,由于声线传播弯曲导致波达方位与目标方位之间产生偏差,而引起超短基线安装角度估值偏差,从而降低超短基线安装角度偏差估计计算的精度的问题,而提出的一种基于对称测线的超短基线安装角度偏差无偏估计方法。该方法是通过一、采集超短基线USBL定位数据;二、得到估计残差向量 三、找到标准差统计值中最小值 四、得到安装角度偏差估计值等步骤实现的。本发明应用于超短基线安装角度偏差无偏估计领域。本方法由于减小了声线弯曲对水平及垂向的安装偏角估计的影响,进而减小了超短基线安装角度估值偏差。

    基于目标回波多普勒特性的声纳运动目标成像方法

    公开(公告)号:CN102393520B

    公开(公告)日:2013-07-31

    申请号:CN201110287777.7

    申请日:2011-09-26

    Abstract: 本发明提供的是一种基于目标回波多普勒特性的声纳运动目标成像方法。对接收基阵中各个基元的回波数据进行带通滤波;对各个频点信号进行带通滤波,获得到各频点的带通数据;对各频点带通滤波后的数据进行正交解调,获得实信号的解析信号形式;对各频点正交解调后的回波数据进行切比雪夫加权和聚焦操作;利用FFT波束形成获得各频点极坐标系下的图像数据;对各个频点FFT波束形成后的图像数据进行插值合并,并利用扇形变换,将极坐标系下的图像转成符合人们视觉习惯的直角坐标系下的图像。本发明采用FFT波束形成,能够利用数字信号处理中的FFT算法实现,满足系统实时成像的要求。

    一种超短基线垂直运动多目标信号检测方法

    公开(公告)号:CN102253361B

    公开(公告)日:2012-10-31

    申请号:CN201110155467.X

    申请日:2011-06-10

    Abstract: 本发明的目的在于提供一种超短基线垂直运动多目标信号检测方法,包括以下步骤:发射信号为脉冲对信号,利用拷贝相关的波形的包络进行粗检测,选取进入特征量匹配判决的相关峰;对所取的相关峰,计算其相关峰包络参量,并与目标相关峰特征进行匹配判决,去除其他目标信号的干扰;对筛选后的相关峰进行局部信噪比评估,抑制混响干扰;对筛选后的相关峰进行脉冲对参量特征匹配,抑制强随机噪声干扰;根据相关峰特征匹配、局部信噪比评估和脉冲对特征匹配的结果,判决是否有目标信号到达。本发明仅要求发射信号为脉冲对信号,有效地解决了多目标同时测量所导致的信号检测错误问题。

    超短基线垂直运动目标测量方法

    公开(公告)号:CN102353958A

    公开(公告)日:2012-02-15

    申请号:CN201110155605.4

    申请日:2011-06-10

    Abstract: 本发明的目的在于提供超短基线垂直运动目标测量方法,包括以下步骤:系统与声信标采用同步钟对准,采集信号数据、并通过带通滤波器进行滤波处理,系统利用宽带信号进行拷贝相关、包络提取、搜索大于门限的定位信号;当检测到定位信号后,提取脉冲对信息,进行多普勒估计与补偿;经过多普勒估计与补偿后的接收信号与参考信号进行拷贝相关,搜索相关峰最大值,计算各路信号的时延信息;解算目标的基阵坐标,根据存储的GPS和姿态仪数据,解算出目标的大地坐标,得到最终的目标运动轨迹数据,将定位结果轨迹拟合后进行位移差分处理得到目标运动速度,得出目标运动下滑角。本发明具有高精度的定位性能,具备高速运动目标的定位能力。

    声学相控多普勒测速系统及其信号处理方法

    公开(公告)号:CN117406225A

    公开(公告)日:2024-01-16

    申请号:CN202311384145.1

    申请日:2023-10-24

    Abstract: 声学相控多普勒测速系统及其信号处理方法,属于水声导航技术领域。解决了常规的声学测速系统及方法受到声速变化及受耦合干扰影响严重以及应用场景受限的问题。本发明的相控阵换能器用于接收声波回波信号,并将声波回波信号转换为电信号,接收电路对电信号依次进行前级放大、带通滤波、可控增益和抗混叠滤波,数字信号处理单元对抗混叠滤波后的电信号依次进行A/D转换、带通滤波、波束形成、数字混频和低通滤波后进行去耦合速度解算,获取待测载体速度。本发明用于利用水声信号对载体速度进行解算。

    一种声学多普勒测速波形设计方法

    公开(公告)号:CN117169894A

    公开(公告)日:2023-12-05

    申请号:CN202311171798.1

    申请日:2023-09-12

    Abstract: 一种声学多普勒测速波形设计方法,涉及水声导航技术领域,针对现有方法仅能针对测速精确度进行简单波形设计,且不能动态调整测速波形,进而导致测速性能差的问题。本申请针对实时反馈的不同深度以及速度条件,固定发射周期数,并根据深度信息确定码元数,通过波形设计准则min(NAEχa)借助序列二次规划算法优化发射编码;之后根据速度信息对其中两个波束的信号叠加一个周期变化的相位,最后使用优化完成的发射信号进行速度测量。采用本申请方法可以针对不同的深度以及速度条件动态调整测速波形,提升测速精确度以及准确度,进而改善不同环境下的导航性能。

    基于声链路测距、测速的水声通信动态时钟同步方法

    公开(公告)号:CN105323029B

    公开(公告)日:2017-11-21

    申请号:CN201510771241.0

    申请日:2015-11-12

    Abstract: 本发明涉及水声通信领域,具体涉及基于声链路测距、测速的水声通信动态时钟同步方法。本发明包括:通信节点B根据高精度时钟驱动产生的周期为T的脉冲中断;通信节点A在T2时刻接收到B节点的同步配置信号a′;B节点在T4时刻接收到A节点在T3时刻发送的同步请求信号b′后;A节点在T6时刻接收到B节点的同步应答信号c′;B节点依据自身计算获得的时钟偏差和A节点计算获得的时钟偏差。本发明利用脉冲对互协方差算法估计节点间的相对运动速度,补偿由于节点间相对运动导致的双程传播时延不对等的情况,提高了运动条件下节点间的时钟同步精度,在相对运动速度在5节的条件下,时钟同步精度可以达到1毫秒以下。

    一种补偿宽带声呐系统发射信号幅度的方法

    公开(公告)号:CN104931955B

    公开(公告)日:2017-06-20

    申请号:CN201510306227.3

    申请日:2015-06-08

    Abstract: 本发明公开了一种补偿宽带声呐系统发射信号幅度的方法。包括以下步骤:声呐发射系统发射理想线性调频信号x0[n],在消声水池中,利用理想声呐接收系统采集换能器发射的失真线性调频信号y[n];构造得到误差函数e[n],寻找满足min{Ε[e2[n]]}条件的宽带匹配网络和换能器的传递函数的估计值得到幅度补偿器的传递函数w[n];将理想线性调频信号经过幅度补偿器进行幅度调整;调整的线性调频信号进行功率放大;将功率放大后的线性调频信号经过宽带匹配网络输出给换能器;换能器将电信号转化为声信号辐射到水中;在消声水池中,利用理想声呐接收系统采集换能器发射的声信号。本发明能够减少发射信号幅度失真,具有精度高的优点。

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