[發明專利]水聲通信中用于載體相對運動穩健測速的方法

無效

• 申請號: 201410087900.4
• 申請日: 2014-03-12
• 公開（公告）號: CN103913739A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 孫大軍;曹忠義;范巍巍;張殿倫;張友文;董繼剛
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G01S11/14
• 分類號: G01S11/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種水聲通信中用于載體相對運動穩健測速的方法。

背景技術

在水聲通信中，由于通信節點的運動導致的多普勒效應使得通信信號被壓縮和擴展，一般采用對接收信號的功率譜估計來得到多普勒頻偏值，如FFT法，復相關法等，且一般采用CW脈沖信號作為發射信號。但這些方法使用的窄帶信號在水平移動的通信場合，由于信道變化較快且信道頻譜呈現梳妝結構，使得接收信號可能在某段時刻信號幅度很小，因而不利于多普勒速度的連續估計。有關多普勒測速的本章較多，但方法大多采用CW脈沖信號，未見有關LFM脈沖對的測速的資料。可參見耿志輝、王玉林“實正弦信號頻率估計的高精度綜合算法”信號與信息處理，2008年28卷第3期；徐世軍、許偉杰“復相關法測頻的硬件實現”聲學技術，2009年第28卷第2期。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有的測速方法不利于水聲通信衰落信道中連續測速，提出了一種水聲通信中用于載體相對運動穩健測速的方法。

本發明的目的是這樣實現的：

（1）將可控增益濾波電路的通頻帶設置成增益；

（2）信號處理電路通過A/D變換器采集信號，將采集后的信號進行數字濾波，用匹配濾波器對接收的信號進行濾波，對濾波后的信號進行取包絡，相關峰的包絡會有一個主峰和兩個側峰，且在沒有多普勒時，主峰和側峰的間距為T_c＝τ，當接收到信號存在多普勒時，主峰和側峰的間距變為T_d，根據多普勒原理可以得到脈沖壓縮系數a為

a=TdT=1-fdfc]]>

f_c為發射信號的中心頻率，得到沒有模糊的粗的多普勒頻移f_d＝(1-a)f_c；

（3）對接收的信號進行相關處理，接收到的信號為W(t)，由待測量信號x(t)和加性高斯白噪聲n(t)組成：

W(t)＝x(t)+n(t)，

待測信號x(t)與噪聲n(t)之間不相關，則有

E[x^*(t)n(t+τ)]＝0，

E[n^*(t)x(t+τ)]＝0，

接收信號的自相關函數為

R(τ)＝E[W^*(t)W(t+τ)]＝E[x^*(t)x(t+τ)]+E[n^*(t)n(t+τ)]+E[x^*(t)n(t+τ)]+E[n^*(t)x(t+τ)]＝R_x(τ)+R_n(τ)

R_x(τ)為待測信號的自相關函數，R_n(τ)為加性高斯白噪聲的自相關函數，

Rn(τ)=Rn(0)τ=00τ≠0]]>

R(τ)＝R_x(τ)

信號的自相關函數與功率譜互為傅里葉變換，