[發(fā)明專(zhuān)利]基于頻譜認(rèn)知和分段跳頻調(diào)頻的水下物體探測(cè)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210360869.8
• 申請(qǐng)日: 2012-09-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102879785A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韋崗;張琪;楊萃;陳建量;馬麗紅
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01S15/02
• 分類(lèi)號(hào): G01S15/02;G01S15/93
• 代理公司: 廣州粵高專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

1.基于頻譜認(rèn)知和分段跳頻調(diào)頻的水下物體探測(cè)系統(tǒng)，包括控制中心和探測(cè)裝置，其特征在于：

所述控制中心包括發(fā)射控制子系統(tǒng)和接收控制子系統(tǒng)，發(fā)射控制子系統(tǒng)和接收控制子系統(tǒng)均與探測(cè)裝置相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于頻譜認(rèn)知和分段跳頻調(diào)頻的水下物體探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：

所述發(fā)射控制子系統(tǒng)包括頻譜偵聽(tīng)器、若干個(gè)帶通濾波器（BPF）、并/串轉(zhuǎn)換器、平方器、積分器、判決器、信號(hào)發(fā)生器、LFM調(diào)制器、跳頻調(diào)制器、跳頻頻率表及頻率合成器，其中，頻譜偵聽(tīng)器與若干個(gè)帶通濾波器相連，每一個(gè)帶通濾波器均連接到并/串轉(zhuǎn)換器上，并/串轉(zhuǎn)換器、平方器、積分器、判決器、信號(hào)發(fā)生器、LFM調(diào)制器和跳頻調(diào)制器順次連接，跳頻頻率表與判決器相連，頻率合成器與跳頻頻率表相連并連接至跳頻調(diào)制器；

所述接收控制子系統(tǒng)包括濾波檢測(cè)器、跳頻解調(diào)器、跳頻頻率表、頻率合成器和信號(hào)處理器，其中，濾波檢測(cè)器與跳頻解調(diào)器相連，跳頻頻率表與上述發(fā)射控制子系統(tǒng)的跳頻頻率表相連，頻率合成器與跳頻頻率表相連，并連接至跳頻解調(diào)器，跳頻解調(diào)器連接信號(hào)處理器；

所述探測(cè)裝置包括若干個(gè)探頭，這些探頭是以單工方式工作的發(fā)送探頭或者接收探頭，或是以雙工方式工作的發(fā)送/接收探頭。

3.?用于權(quán)利要求1所述基于頻譜認(rèn)知和分段跳頻調(diào)頻的水下物體探測(cè)系統(tǒng)的探測(cè)方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1，發(fā)射控制子系統(tǒng)中頻譜偵聽(tīng)器對(duì)整個(gè)水下探測(cè)頻段進(jìn)行偵聽(tīng)，并將接收到的信號(hào)送至若干個(gè)帶通濾波器，然后進(jìn)行并/串轉(zhuǎn)換；

步驟2，經(jīng)過(guò)并/串轉(zhuǎn)換后的串行信號(hào)依次通過(guò)平方器和積分器，計(jì)算各個(gè)子頻段的接收信號(hào)的能量，平方器與積分器的工作周期均與頻譜偵聽(tīng)器的工作周期相同；

步驟3，計(jì)算得到的各子頻段接收信號(hào)的能量依次送入判決器進(jìn)行判決，并將滿(mǎn)足探測(cè)條件即能量低于設(shè)定閾值的子頻段中心頻率記錄在跳頻頻率表中，同時(shí)輸入信號(hào)發(fā)生器；

步驟4，由信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的原始數(shù)字信號(hào)經(jīng)LFM調(diào)制器進(jìn)行線性調(diào)頻；

步驟5，頻率合成器選擇跳頻頻率表中記錄的最高可用頻率合成本振信號(hào)，控制跳頻調(diào)制器對(duì)LFM調(diào)制器輸出的線性調(diào)頻信號(hào)進(jìn)行跳頻調(diào)制；

步驟6，接收控制子系統(tǒng)中，由接收探頭接收到的信息送至濾波檢測(cè)器，對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行濾波，然后由跳頻解調(diào)器對(duì)濾波處理后的信號(hào)解調(diào)，最后送入信號(hào)處理器中進(jìn)行回波分析。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的探測(cè)方法，其特征在于：由發(fā)射控制子系統(tǒng)輸出的探測(cè)信號(hào)，能任意選擇探測(cè)裝置中處于空閑狀態(tài)的任一個(gè)或多個(gè)發(fā)射探頭，并且除此之外的探頭均處于寬頻接收狀態(tài)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的探測(cè)方法，其特征在于：發(fā)射控制子系統(tǒng)在完成一次探測(cè)信號(hào)的發(fā)送后，隔一個(gè)間隔時(shí)間繼續(xù)發(fā)送；此時(shí)跳頻調(diào)制的頻率就選用跳頻頻率表中次高的頻率，如此繼續(xù)發(fā)送，直到收到由探測(cè)目標(biāo)反射回來(lái)的回波為止。

6.?根據(jù)權(quán)利要求3中所述的探測(cè)方法，其特征在于：所述發(fā)射控制子系統(tǒng)與接收控制子系統(tǒng)的跳頻頻率表是同步更新的，可用頻率集是由發(fā)射控制子系統(tǒng)中的判決器判定的。

7.?根據(jù)權(quán)利要求3中所述的探測(cè)方法，，其特征在于：若接收到的回波信號(hào)不滿(mǎn)足探測(cè)要求，接收控制子系統(tǒng)傳遞相應(yīng)信號(hào)給發(fā)射控制子系統(tǒng)，要求調(diào)整發(fā)送參數(shù)重新進(jìn)行探測(cè)，以保證精確探測(cè)目的。