本文關(guān)鍵詞：水下目標(biāo)航行參數(shù)遙測技術(shù)研究

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【摘要】：水下目標(biāo)航行參數(shù)遙測技術(shù)是各類水下載體、無纜水下機(jī)器人等系統(tǒng)之間傳遞信息的關(guān)鍵技術(shù)之一。本課題主要研究淺水多途復(fù)雜條件下的高速目標(biāo)航行參數(shù)遙測技術(shù),分析水聲信道特點(diǎn),研究多普勒補(bǔ)償技術(shù)和水聲遙測信號調(diào)制解調(diào)技術(shù),研制信號處理樣機(jī),進(jìn)行了理論分析、仿真研究和湖上試驗(yàn)。本文主要研究淺水水聲信道傳輸模型,通過分析水聲信道的多途物理特性,基于聲線理論建模,采用Matlab進(jìn)行仿真,研究了多途信道的頻率選擇特性以及SMR隨距離的變化,分析各個季度的聲線傳播軌跡變化。研究高速目標(biāo)多普勒補(bǔ)償技術(shù),提出了有效的補(bǔ)償方案,通過對線性調(diào)頻同步信號進(jìn)行匹配濾波,基于幀長的測量進(jìn)行多普勒頻移估計(jì),采用線性插值進(jìn)行多普勒補(bǔ)償。通過仿真及湖上試驗(yàn)驗(yàn)證,其頻率偏移補(bǔ)償精度在20Hz以內(nèi),有效地降低多普勒頻移對信號檢測的影響。研究OFDM、跳頻、MFSK和時延差編碼等調(diào)制方式,進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真,分析了各種調(diào)制方式的優(yōu)缺點(diǎn);結(jié)合實(shí)際應(yīng)用情況,優(yōu)選適于既抗多途影響又符合遙測功能的水下目標(biāo)的水聲遙測信號體制。研制信號處理系統(tǒng)樣機(jī),針對系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)要求,信號處理硬件采用以高速浮點(diǎn)型DSP芯片ADSP-TS201為主處理器,CycloneII系列FPGA為主控制器的硬件解決方案,構(gòu)建了信號處理硬件平臺;開發(fā)了信號處理軟件,采用C語言和匯編語言混合編程方式實(shí)現(xiàn)了水聲遙測信標(biāo)處理算法。最后進(jìn)行了湖上水聲遙測通信試驗(yàn),分析遙測試驗(yàn)數(shù)據(jù),驗(yàn)證水聲遙測信標(biāo)和數(shù)字信號處理系統(tǒng)的性能。無論是靜態(tài)、動態(tài),還是姿態(tài)傳感器的實(shí)時測試中,水聲遙測誤碼率均小于10-3,試驗(yàn)結(jié)果表明時延差編碼+FSK的信號體制可以有效地實(shí)現(xiàn)水聲遙測功能,同時也證明了信號處理算法和軟件設(shè)計(jì)方的有效性。
【關(guān)鍵詞】：多普勒 多徑時延 時延差編碼 FSK
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U675.7

【參考文獻(xiàn)】

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1 張歆,張小薊,王秀杰,楊俊杰;水聲數(shù)字遙控系統(tǒng)[J];應(yīng)用聲學(xué);1993年04期

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本文編號：612563