一种水下声信号激光遥感探测系统

论述了水下声信号激光探测的原理及系统结构.具体设计了光探测器、前置放大电路、高通滤波电路、后级放大电路、低通滤波电路、50 Hz陷波器电路、串口通信电路、存储器扩展电路以及基于数字信号处理器TMS320LF2407A设计了控制和运算电路,并利用虚拟仪器来实现探测信号的实时显示.实验证明,该系统能够较好地完成对水下声信号的探测和数据处理.     

基于光电倍增管的自动增益控制技术研究

为了压缩水下无线光通信系统中接收光信号的动态范围、提高有效通信距离,从自动增益控制技术的基础理论入手,利用光电倍增管增益可随工作电压改变的特性,设计出基于光电倍增管实现的自动增益控制电路,其数字控制部分以单片机为核心,并在空气中模拟水下实验。结果表明,该电路可以对接收光信号实现40dB的压缩,提高了水下无线光通信的有效范围。     

基于MSP430F169的水声遥控发射系统设计

随着水声通信技术的快速发展,水声遥控系统也已投入使用,它在水下通信、遥测及水下航行器的控制等方面有着广阔的应用前景.该设计基于微功耗单片机MSP430F169作为处理器设计路以便实现不同频率信号的产生、选择及显示,并选用D类功放对所产生的信号进行功率放大.系统软件根据所设计的电路进行移频编程,根据MFSK调制的基本原理,通过采用添加保护时间抵抗码间干扰的编码方案,完成不同遥控信号的产生、控制及显示.     

基于DSP和APD的水下激光信号采集系统

针对水下蓝绿激光传输环境的特殊性,提供了一种基于定点DSP芯片TMS320F28]2和APD（雪崩二极管）技术的水下激光发射控制及回波信号采集的系统。给出了系统的总体结构、硬件实现和软件程序设计,其中对APD处理电路和DSP的ADC控制模块做了详细的设计。通过实验测试表明,该系统能够准确地采集水下激光的回波信号,便于后期的水下激光传输特性的研究。     

水下通信网络中纠结入侵信号的检测仿真

提出一种基于多属性集成模型的水下通信网络中纠结入侵信号检测方法.根据最小二乘法相关理论,对水下通信网络中的纠结信号特征进行提取,运用约束条件,根据噪声与入侵信号特征比率不同这一特点进行特征分割,实现水下通信网络中纠结信号的入侵检测.实验结果表明,该方法可以有效地对水下通信网络中纠结入侵信号检测,有效提高水下网络中入侵检测的准确性.     

基于MIMO的水下LED光通信系统的设计北大核心

针对水下短距离高速通信技术的需求,提出并设计了一种基于MIMO的高速水下蓝光LED通信系统。详细说明了该系统的软件及硬件电路的设计,并对整个通信系统进行了误码率测试和视频传输测试。     

新型声光通信激光多普勒信号的鉴频电路

根据激光多普勒测振技术进行声光通信的工作原理,设计一种新型、小型激光多普勒测振信号鉴频电路。该电路根据外差探测原理,本地振荡器输出信号与探测信号混频得到一路信号,经90°移相后的本地振荡器输出信号再与探测信号混频得到另一路信号,利用这两路信号得到了多普勒频移量和声源振动的频率。利用扬声器激发的水面模拟振源进行实验,表明该电路可有效测量的振动频率范围为300 Hz~10 kHz,证明可用于水下光声通信。     

基于频移键控的仿海豚哨声水声通信技术

针对水下隐蔽声通信的需求,该文提出一种基于频移键控的仿海豚哨声水声通信方法,通过模拟海豚哨声以降低通信信号被发现的概率,从而实现水下隐蔽声通信。该方法将信息调制生成的基带信号以一定比例与海豚哨声信号时频谱轮廓曲线相加获得合成哨声时频谱,再生成合成哨声作为仿生通信信号。接收端提取接收到的合成哨声与本地生成的存在固定频差的海豚哨声相干相乘,经过低通滤波获得频移键控信号进行信息解调,实现仿生通信。通过时频相关系数和Mel倒谱距离分析了通信信号仿生效果。仿真与海试试验验证了该方法的可行性,当码元宽度为0.1s时可在2km距离上实现有效通信,且时频相关系数不低于0.99。该方法调制解调原理简单,系统资源消耗更少,更易于工程实现,为仿生水声通信算法的实际应用提供技术支撑。     

分集接收技术在水下通信中的研究

从现行的水下通信技术入手，运用蓝绿激光脉冲作为通信信号的载体，针对复杂的水下信道对通信信号产生的吸收、散射以及噪声干扰，研究了一种基于水下通信的分集接收技术——时频调制技术。     

一种2ASK的水下光通信系统研究

为解决水下声通信的通信速率低,无线电波通信的通信距离短等问题,设计并实现了一种2ASK的水下光通信系统。该水下光通信系统使用2ASK二分键控调制方式进行调制,从而实现一定距离上的高速信号传输。在模型测试中,系统使用小功率蓝光LED进行信号传输,并在接收端处接收到发送信号,从而验证了使用2ASK进行水下光通信的可行性,并通过测试其误码率、信噪比等通信系统的关键参数,为使用BPSK,OFDM等技术的水下光通信系统提供重要参考。     

水下自主定位中数字相关器的设计

针对水下自主定位系统的要求和水下环境的特殊性,为降低对检测水声定位信号的复杂度和资源消耗,得到实时、快速、准确的时延信息,对水声定位信号进行了基于频谱扩展原理的编码设计,并根据定位信号的特点,借鉴传统数字相关器的设计,利用VHDL语言设计实现了一种基于频谱扩展原理结构简单的数字相关器.仿真结果表明该数字相关器具有快速、...     

基于可见光通信的停车场泊车自动导航系统

为满足车辆定位需求并实现高效率停车场泊车导航,设计基于可见光通信的停车场泊车自动导航系统,系统的车位信息监测模块通过结合泊车位上方LED照明装置和车位地面的光敏电阻形成光电检测装置,获取停车场车位状态信息后,经STM32单片机产生频率差异显著方波信号;可见光信号调制模块依据可见光通信原理,将方波信号经信号调制电路转换成电信号,驱动停车位的LED灯光源,传输光信号至定位导航模块;定位导航模块利用内置摄像头接收可见光定位信号,经信号解析、定位等步骤获取可见光信号来源位置信息,实现停车场泊车自动导航。实验结果表明,该系统可有效满足车辆定位需求,车辆定位误差控制在0.20 m范围内,且泊车导航所需时间较短,具备较高泊车导航效率。     

基于ARM+DSP的4G北斗定位平台的设计

针对如何提高北斗导航系统终端定位精度问题,提出了一种基于ARM+DSP架构并通过4G信号显示地图的北斗定位平台。其中DSP用来接收UM220-III发送的北斗信号,并使用无迹卡尔曼滤波算法修正定位结果;ARM接收DSP处理后的定位数据,通过嵌入式QT程序显示定位信息,当有4G信号覆盖时传至嵌入式BOA服务器上,调用百度API函数显示网络地图,当无4 G信号覆盖时通过mitab库调用.mif文件显示本地地图。经实验证明,本设计达到了提升北斗终端定位精度的要求。     

一种基于铷钟的双星系统用户终端机

介绍了一种基于铷钟的双星系统用户终端机--连续导航无源双星定位系统.该系统用高稳定度铷钟作为时间基准信号,实现了无源导航定位功能.     

卡尔曼滤波在iBeacon室内定位系统中的应用

为了抑制iBeacon信号在传播过程中由于人员扰动、多径效应等引起的噪声,以及移动定位过程中定位结果的不稳定,在iBeacon室内定位系统中引入了卡尔曼滤波算法分别对采集到的iBeacon信号与移动定位结果进行处理.首先通过卡尔曼滤波对采集的信号进行处理,降低了信号噪声,提高了信号的质量,其次应用卡尔曼滤波对移动定位结果进行二次处理,提高了移动定位结果的稳定性与精度.实验结果表明,在办公室环境下采用卡尔曼滤波进行处理后可将1 m以内的定位精度提高到80%以上.     

一种HSGPS接收机的设计与验证

分析了GPS弱信号的特点,探讨了只存在NLOS型信号时影响GPS定位的主要技术因素。以u-blox公司的LEA-5S为基础,设计和验证了针对弱信号环境下车辆定位的HSGPS接收机。最后,通过测试其启动的TTFF和定位准确度,论证了HSGPS接收机设计及弱信号环境下定位车辆应用的可行性。     

基于手机的声学超宽带室内定位

针对室内定位技术部署复杂、成本高的问题,提出了一种利用手机接收声学信号通过脉冲压缩进行室内定位的方法。通过借鉴雷达系统中的脉冲压缩技术,将信号和噪声分离,并提取出信号到达时延估计。为了减小定位误差,研究了手机的声学特性,设计了声学超宽带信号的信道模型,将应答节点时延回传,进一步减小信号传播的时延估计。在停车场的试验结果表明：定位结果和实际位置相符,平均定位误差在30 cm以内。     

基于时差的同类辐射源信号分选定位方法

多站电子侦察系统中,多个观测站接收到的脉冲信号的时差信息可用于信号分选和定位。但当多个参数相近的同类辐射源信号在时域和频域都混叠在一起时,会得到大量虚假时差信息。该文结合目标位置信息场定位法,提出基于时差的同类辐射源信号分选定位方法。该方法首先利用时差窗先验信息,将主站与副站的脉冲进行时差和参数匹配提取同类辐射源的时差信息,然后对得到的所有时差利用目标位置信息场定位法确定目标数目和位置,最后利用定位结果确定真实时差,剔除虚假时差,完成信号分选和目标精确定位。仿真实验验证了该方法的有效性和实用性。     

基于周期宽带参考信号的直接定位方法

定位系统的模型误差是制约定位精度提高的最主要因素之一。目前大多数定位系统都采用参数标定或者参数差分的方法降低模型误差对定位精度的影响。本文针对辐射源的多星定位应用,采用低信噪比的周期宽带信号作为参考信号,对定位系统的模型误差进行校准。校准过程建立了模型误差参数直接估计模型和辐射源位置直接估计模型。模型误差直接估计模型中,建立起接收参考信号波形与模型误差参数之间的关系,运用最大似然方法获得超分辨率的模型误差参数估计。辐射源位置直接估计模型中,建立起模型误差参数、未知辐射源位置与接收未知信号波形之间的关系,直接估计出辐射源的位置。针对参考信号带宽大,周期长,信噪比低,导致模型误差参数估计计算复杂度大的问题,利用参考信号的周期特性对参考信号进行能量累积和分步搜索方法逐级引导,提高了系统参数估计速度和精度。最后给出一个仿真算例说明方法的有效性。      

基于支持向量机的无人机定位信号分离算法研究

为了解决无人机(UAV)无源定位中难以从多径干扰严重的环境中提取无人机定位信号的问题,该文提出一种基于支持向量机(SVM)的无人机定位信号分离算法,在SVM模型训练时,通过计算无人机相邻数据集之间的欧氏距离获取信息熵,为SVM映射高维空间提供模型数据。在此基础上,加入映射函数阈值软边界,使模型具有参数自适应调整能力,来适应无人机运动灵活所导致的数据差异。最后构建了观测者操作特性曲线获取无人机定位信号分离结果。仿真结果表明所提算法能够有效分离无人机定位信号与噪声,在多径干扰严重的情况下具有较高的信号分离准确率。