漂浮式節(jié)點(diǎn)水聲定位的編解碼技術(shù)研究.pdf

1、隨著人類(lèi)在海洋的活動(dòng)范圍和活動(dòng)頻度的迅速增加，以及對(duì)海洋開(kāi)發(fā)需求的不斷增長(zhǎng)，水下目標(biāo)的定位技術(shù)越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者的重視。通常所說(shuō)的水聲定位系統(tǒng)測(cè)得的目標(biāo)位置坐標(biāo)，一般都是相對(duì)于某一參照物而言的，為了達(dá)到對(duì)測(cè)試水域內(nèi)發(fā)聲目標(biāo)的聲場(chǎng)信息進(jìn)行重建的目的，首先就應(yīng)該為該測(cè)試水域建立一個(gè)參照坐標(biāo)系。由于現(xiàn)有水聲定位系統(tǒng)的聲納基陣布設(shè)困難且不易校準(zhǔn)，因此，有必要研究一種可靈活布設(shè)聲納基陣的海面長(zhǎng)基線(xiàn)定位系統(tǒng)。
　　文章借鑒水下GPS定位

2、系統(tǒng)中GIB浮標(biāo)漂浮于海面、可實(shí)現(xiàn)靈活布設(shè)聲納基陣的思想，建立了一種可靈活布設(shè)聲納基陣的海面長(zhǎng)基線(xiàn)定位系統(tǒng)模型，并介紹了其自主定位原理及總體結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)中的定位節(jié)點(diǎn)和測(cè)試節(jié)點(diǎn)靈活地漂浮在水面，定位節(jié)點(diǎn)每隔一段時(shí)間發(fā)射一次定位信號(hào)，實(shí)時(shí)測(cè)出各節(jié)點(diǎn)的相對(duì)位置，掌握基站的位置變化。
　　在此基礎(chǔ)上，根據(jù)水聲信道特性及系統(tǒng)參數(shù)的要求，設(shè)計(jì)了一種抗多徑效應(yīng)的定位信號(hào)。重點(diǎn)討論了定位節(jié)點(diǎn)發(fā)射的定位信號(hào)的各參數(shù)隨定位范圍及定位精度變化的影響，對(duì)其

3、編碼形式的選擇、重復(fù)周期的確定、調(diào)制解調(diào)方式的選取、載波頻率的確定等一系列關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，并采用基于采樣點(diǎn)的滑動(dòng)相關(guān)法對(duì)定位信號(hào)進(jìn)行處理得到信號(hào)的時(shí)延差，同時(shí)識(shí)別出定位節(jié)點(diǎn)，完成系統(tǒng)定位。由于系統(tǒng)中的定位信號(hào)編碼控制模塊主要集成在一片CPLD上，可以根據(jù)系統(tǒng)定位范圍和定位精度的要求靈活地改變定位信號(hào)的編碼形式及其頻率、重復(fù)周期、調(diào)制方式、載波的波形及其頻率等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。
　　最后在河流中進(jìn)行了系統(tǒng)測(cè)試，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證