基陣式水下成像信號(hào)編碼優(yōu)化研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、水下成像聲吶技術(shù)被廣泛用于海洋地貌勘探及內(nèi)陸湖泊河流探索，該體制成像技術(shù)主要是基于基陣式的聲學(xué)傳感器工作的，但在實(shí)際應(yīng)用中水下成像幀速率較低，實(shí)時(shí)性差，主要原因是傳感器頻率低、帶寬窄而且基陣數(shù)量較多，所以采用發(fā)射陣列和接收陣列同時(shí)收發(fā)的成像方案。本文以系統(tǒng)的發(fā)射信號(hào)為研究目標(biāo)，設(shè)計(jì)了兩種正交性良好且利于通道分離的信號(hào)，克服了基陣陣元數(shù)量多、信號(hào)之間相關(guān)性差的問題，具有抗干擾性能強(qiáng)、帶寬大的特點(diǎn)，而且實(shí)現(xiàn)簡單，有利于水下成像分辨率的提高。

2、最后通過硬件電路及上位機(jī)實(shí)現(xiàn)實(shí)際信號(hào)測試，成功對水下回波數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和接收。
　　本文首先對脈沖壓縮概念進(jìn)行簡單介紹，突出大時(shí)寬帶寬積在信號(hào)性能中的重要作用，然后利用混沌天生良好的類隨機(jī)性和對初值的敏感性，通過構(gòu)造序列空間更廣的復(fù)合混沌系統(tǒng)產(chǎn)生多組偽隨機(jī)序列調(diào)制發(fā)射信號(hào)。仿真得出復(fù)合編碼信號(hào)具有較好的自相關(guān)性和互相關(guān)性，并且可以從回波中有效的分離出信號(hào)進(jìn)行成像，與傳統(tǒng)信號(hào)優(yōu)化方法相比，實(shí)現(xiàn)簡單性能更好。
　　本文還設(shè)計(jì)了一種

3、基于m序列的跳頻二相編碼信號(hào)優(yōu)化方法。跳頻信號(hào)在通信領(lǐng)域具有抗干擾強(qiáng)、誤碼率低和抗多徑效應(yīng)的特點(diǎn)，符合水下聲吶成像信號(hào)的設(shè)計(jì)要求，本文在水下成像頻率允許范圍內(nèi)設(shè)計(jì)基于相關(guān)性能良好的m序列的跳頻二相編碼信號(hào)，此種復(fù)合信號(hào)的載頻和相位能夠在特定的范圍內(nèi)快速變換，兼具調(diào)頻和調(diào)相的優(yōu)點(diǎn)，又能彌補(bǔ)各自的不足，提高了信號(hào)在水下的正交性能和保密性。
　　最后本文對水下成像系統(tǒng)基本構(gòu)成進(jìn)行介紹，詳細(xì)闡述了系統(tǒng)各模塊的功能與設(shè)計(jì)，并對該系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)