本文關鍵詞：水下目標航行參數(shù)遙測技術研究

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【摘要】：水下目標航行參數(shù)遙測技術是各類水下載體、無纜水下機器人等系統(tǒng)之間傳遞信息的關鍵技術之一。本課題主要研究淺水多途復雜條件下的高速目標航行參數(shù)遙測技術,分析水聲信道特點,研究多普勒補償技術和水聲遙測信號調制解調技術,研制信號處理樣機,進行了理論分析、仿真研究和湖上試驗。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。研究高速目標多普勒補償技術,提出了有效的補償方案,通過對線性調頻同步信號進行匹配濾波,基于幀長的測量進行多普勒頻移估計,采用線性插值進行多普勒補償。通過仿真及湖上試驗驗證,其頻率偏移補償精度在20Hz以內,有效地降低多普勒頻移對信號檢測的影響。研究OFDM、跳頻、MFSK和時延差編碼等調制方式,進行計算機仿真,分析了各種調制方式的優(yōu)缺點;結合實際應用情況,優(yōu)選適于既抗多途影響又符合遙測功能的水下目標的水聲遙測信號體制。研制信號處理系統(tǒng)樣機,針對系統(tǒng)總體設計要求,信號處理硬件采用以高速浮點型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現(xiàn)了水聲遙測信標處理算法。最后進行了湖上水聲遙測通信試驗,分析遙測試驗數(shù)據(jù),驗證水聲遙測信標和數(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)傳感器的實時測試中,水聲遙測誤碼率均小于10-3,試驗結果表明時延差編碼+FSK的信號體制可以有效地實現(xiàn)水聲遙測功能,同時也證明了信號處理算法和軟件設計方的有效性。
【關鍵詞】：多普勒 多徑時延 時延差編碼 FSK
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U675.7

【參考文獻】

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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];應用聲學;1993年04期

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本文編號：612563