[發(fā)明專(zhuān)利]水聲通信探測(cè)方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011336735.3
• 申請(qǐng)日: 2020-11-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112152951B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳金秋;李勝全;張愛(ài)東;周佳瓊;齊曉飛;張翼
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 鵬城實(shí)驗(yàn)室
• 主分類(lèi)號(hào): H04L25/02
• 分類(lèi)號(hào): H04L25/02;H04L27/26;H04L27/00;H04B13/02;H04B11/00
• 代理公司: 深圳市世紀(jì)恒程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44287
• 代理人: 梁馨怡

本發(fā)明公開(kāi)了一種水聲通信探測(cè)方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，相較于現(xiàn)有技術(shù)中將水下探測(cè)和水下通信作為獨(dú)立的設(shè)備單獨(dú)設(shè)計(jì)和使用的方式，本發(fā)明中將水下探測(cè)和水下通信結(jié)合在一起，通過(guò)添加前導(dǎo)序列和單頻信號(hào)的方式生成待發(fā)射信號(hào)，通過(guò)待發(fā)射信號(hào)與通信節(jié)點(diǎn)進(jìn)行水下通信，并從接收的待處理信號(hào)中提取目標(biāo)回波和目標(biāo)通信信號(hào)，對(duì)目標(biāo)回波進(jìn)行多次多普勒估計(jì)和延時(shí)估計(jì)來(lái)獲得探測(cè)結(jié)果，并基于多普勒估計(jì)和時(shí)延估計(jì)過(guò)程中的參數(shù)信息進(jìn)行通信解調(diào)，以輔助獲得目標(biāo)通信結(jié)果，以實(shí)現(xiàn)在節(jié)點(diǎn)間通信的同時(shí)完成在通信節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)的水下物體的探測(cè)，從而通過(guò)一個(gè)設(shè)備來(lái)同時(shí)進(jìn)行水下探測(cè)和水下通信，減小了平臺(tái)體積、節(jié)省了系統(tǒng)能量，并增強(qiáng)了隱蔽性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水聲通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水聲通信探測(cè)方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

水下目標(biāo)探測(cè)主要通過(guò)聲學(xué)手段，可采用主、被動(dòng)兩種工作模式，利用目標(biāo)反射回波或者目標(biāo)輻射噪聲，采用聲基元陣列和時(shí)間相關(guān)運(yùn)算獲得空間和時(shí)間增益，達(dá)到提高水下目標(biāo)探測(cè)作用距離的目的。水下通信技術(shù)是以聲波為載體實(shí)現(xiàn)信息在海洋中的傳輸，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無(wú)論水下勘探、作業(yè)等民用領(lǐng)域還是水下作戰(zhàn)等軍用領(lǐng)域，水下設(shè)備正向著信息化、系統(tǒng)化和集成化的方向發(fā)展。水下探測(cè)及水下通信是水下信息獲取的必要手段，是水聲信息技術(shù)中備受重視的研究領(lǐng)域。現(xiàn)有的水下信息系統(tǒng)中，水下探測(cè)和水下通信往往作為獨(dú)立的設(shè)備單獨(dú)設(shè)計(jì)和使用，給體積占用、功率消耗方面帶來(lái)很大壓力。

上述內(nèi)容僅用于輔助理解本發(fā)明的技術(shù)方案，并不代表承認(rèn)上述內(nèi)容是

現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提出一種水聲通信探測(cè)方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中水下探測(cè)和水下通信作為獨(dú)立的設(shè)備單獨(dú)設(shè)計(jì)和使用，給體積占用、功率消耗方面帶來(lái)很大壓力的技術(shù)問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種水聲通信探測(cè)方法，所述水聲通信探測(cè)方法包括以下步驟：

在初始正交頻分復(fù)用OFDM通信信號(hào)中添加前導(dǎo)序列和單頻信號(hào)，以生成待發(fā)射信號(hào)；

向通信節(jié)點(diǎn)發(fā)射所述待發(fā)射信號(hào)，以進(jìn)行水下通信；

在水下通信過(guò)程中接收待處理通信信號(hào)，并檢測(cè)所述待處理通信信號(hào)中是否存在目標(biāo)回波，所述目標(biāo)回波為所述待發(fā)射信號(hào)接觸到水下物體后返回的信號(hào)；

在所述待處理通信信號(hào)中存在所述目標(biāo)回波時(shí)，從所述待處理通信信號(hào)中提取所述目標(biāo)回波和目標(biāo)通信信號(hào)；

基于所述前導(dǎo)序列和所述單頻信號(hào)對(duì)所述目標(biāo)回波進(jìn)行多次多普勒估計(jì)和時(shí)延估計(jì)，以獲得探測(cè)結(jié)果；

獲取所述多普勒估計(jì)和時(shí)延估計(jì)過(guò)程中的參數(shù)信息，并基于所述參數(shù)信息對(duì)所述目標(biāo)通信信號(hào)進(jìn)行通信解調(diào)，以輔助獲得目標(biāo)通信結(jié)果。

可選地，所述基于所述前導(dǎo)序列和所述單頻信號(hào)對(duì)所述目標(biāo)回波進(jìn)行多次多普勒估計(jì)和時(shí)延估計(jì)，以獲得探測(cè)結(jié)果，包括：

基于所述前導(dǎo)序列對(duì)所述目標(biāo)回波進(jìn)行時(shí)延粗估計(jì)，以獲得第一待處理信號(hào)；

從所述第一待處理信號(hào)中提取出前導(dǎo)序列和參考OFDM符號(hào)，以獲得第二待處理信號(hào)；

對(duì)所述第二待處理信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換，以獲得第三待處理信號(hào)；

基于所述第三待處理信號(hào)進(jìn)行多普勒粗估計(jì)和多普勒一次補(bǔ)償，以確定一次補(bǔ)償后的參考OFDM符號(hào)；

基于所述一次補(bǔ)償后的參考OFDM符號(hào)進(jìn)行多普勒精估計(jì)和多普勒二次補(bǔ)償，以獲得第四待處理信號(hào)；

根據(jù)所述第四待處理信號(hào)獲得探測(cè)結(jié)果。

可選地，所述根據(jù)所述第四待處理信號(hào)獲得探測(cè)結(jié)果，包括：