基于被动时反“双扩展”效应的信号检测算法

研究多径信道存在多普勒频移时,即"双扩展"效应下单阵元被动时反的信号检测性能。采用多普勒频移理论推导发现多径信道下接收信号频移由所有对应到达阵元的声线频率漂移组成,从而影响时反的聚焦效果,因而提出了"频反"、"时反"的方法。通过全相位分析及chirpz变换的仿真结果表明当声源频率为12kHz,初始相位为60°时,改进方法可使时反后的接收信号主频恢复为12kHz,而且同相叠加形成聚焦效果,且主频初始相位为300°。     

水声多径单阵元主动时间反转检测性能研究

利用时间反转(Time Reversal,TR)良好的环境宽容性以及能量聚焦性,单阵元收发合置换能器通过主动时反信号对低信噪比下目标进行检测,以经典射线理论建立海洋中声多径信道传播模型,基于理论推导了单阵元主动TR信号目标检测的可行性.从理论上对单阵元收发合置换能器主动TR的处理增益进行详细分析,推导出单阵元主动TR的...     

水声通信在隔水管监测系统中的应用与实现

针对3 000米深水钻井隔水管监测系统的数据实时传输问题,设计了一种水声通信系统方案。从信号调制方式的选取、最佳载频的选取以及帧结构的设计等方面详细介绍了该通信系统方案,并给出整个系统工作流图。立足实际应用,采用C语言实现了通信系统中信号同步、信号解调、数据显示等关键技术,使得整个系统具有了实时监测、实时传输、实时显示的功能。通过消声水池试验和水库试验验证了该方案的可行性。     

基于并行协作空时复用的深水隔水管疲劳参数传输方法

疲劳监测是维护深水隔水管安全和完整性的重要手段,其难点在于多测点疲劳参数的高效传输。针对这一问题,提出了并行协作空时复用（Parallel Cooperation Spatial Time Reuse,PCSTR）的疲劳参数传输方法。PCSTR法以隔水管单测点疲劳参数远距离可靠传输为基础和前提,通过数据包并行传输、节点协作和数据包合并等关键技术实现疲劳参数高效传输,其性能可由传输时延、吞吐量和系统能耗等指标评价。通过试验检验了该方法的可靠性;数值试验也显示了该方法较时分复用（Time Division Multiple Address,TDMA）法,在时效性和能耗等方面具有更好的效果;水池模拟试验证明了水声协作传输的可行性。PCSTR为深水隔水管多测点疲劳数据传输提供了新方法。