级联编码在水声OFDM系统中的应用研究

提出一种适用于水声正交频分复用(OFDM)通信中串行级联码结合交织器的差错控制编码方法,采用了信道编码后的正交频分复用技术,可有效解决水下高速数据传输的可靠性问题。介绍了RS与卷积码级联的原理及其在水声通信系统中的应用,在此基础上进行计算机仿真,仿真信道用水声信道仿真软件来模拟,并进行了水池试验。试验结果证明,使用该方案的水声通信系统性能明显得到改善。     

曲线拟合与卡尔曼滤波器的滤波精度评估

曲线拟合和卡尔曼滤波是2种运动目标轨迹后置处理的重要方法,利用曲线拟合方法对复杂的运动轨迹进行平滑处理时,为了提高拟合效果,往往选取阶数较高,但易造成方程求解复杂,使得拟合曲线稳定性变差。为了提高测量系统的定位精度和对机动目标的跟踪适应能力,采用卡尔曼滤波算法对弹道进行处理,对卡尔曼滤波参数进行了优化设置,设定滤波增益的下限,避免滤波出现发散现象,使得滤波器稳定性好,而且收敛和稳定时间短。仿真结果表明:采用该方法后卡尔曼滤波对于强机动特征的轨迹有较好的平滑效果和跟踪能力,而且能满足工程上应用的精度要求。     

一种声线修正的查表方法

在利用时延测距的水声定位系统中,由于在海洋中存在声速梯度,声线传播发生弯曲,为了提高定位精度,提出了一种声线修正的查表方法。由射线声学理论可知,声传播距离和时间都是声线初始掠射角的函数,在声源深度、接收深度和声速分布已知的情况下,对每一个初始掠射角,必有唯一一个传播时间和距离与它相对应,根据声线的这一特征,可以用查表法通过声传播时间来确定相应的传播距离。通过建立传播时延与声源与接收机的水平距离的对应关系表,利用声线在水平面的投影水平距离通过圆交汇解算出目标的位置,而不是利用声线弯曲的斜距进行球面交汇解算出目标的位置。仿真和海试结果表明,在复杂水文条件下,该方法能有效提高水声定位精度。     

一种抑制卡尔曼滤波发散的实时数据处理方法

由于水声环境的复杂性和水声信道的时空变特性及水下航行载体的机动性,水声定位系统测量的弹道样点野值较多,平滑性差。介绍了一种野值的自动剔除和卡尔曼滤波递推处理方法,克服了滤波发散。文中选取距离D的倒数作为状态变量,使得1／D是近似线性变化的,此时量测方程的误差也近似是线性的,卡尔曼滤波器的表现是稳定的,并且是渐近无偏的。卡尔曼滤波的递推形式,滤波增益矩阵Kk的离线计算出,Qk和Rk值选取固定植,野值设定门限自动剔除,使滤波器收敛和稳定时间短,实现了对快速目标的跟踪和滤波输出,没有出现发散现象。该方法的特点是实时性好,对快速目标具有良好的跟踪能力,而且能达到工程上应用的精度要求。     

基于Facade模式的移动定位服务系统平台的设计

移动定位服务(LBS)是一种新兴的无线增值业务,能够利用无线网络为移动用户提供基于位置的信息服务,具有巨大的市场潜力。LBS系统平台的好坏直接关系到商业运营的质量。本文从应用部署的实际出发,利用J2EE中的Facade模式来设计系统平台,从而可以避免接入层与业务层出现紧耦,使得系统各模块的开发更加高效、灵活。通过测试证明了该平台设计的可行性,能达到商业运营的基本要求。     

一种主动声呐作用距离指标试验评定方法

针对主动声呐作用距离指标试验评定考核,阐述主动声呐作用距离指标定义,明确主动声呐作用距离是主动声呐满足规定检测概率的作用距离,提出一种主动声呐作用距离指标试验评定方法,即根据主动声呐以重复的单次发射和检测方式工作的特点,首先以滑动窗采样周期的形式检验声呐检测目标的概率,其次规定3次试验航路至少2次达标的标准,以验证基于发现概率的声呐作用距离,进而验证声呐技术规范规定的检测概率,使得海上试验结论可信度高。该评定方法可作为主动声呐作用距离指标评定考核的一种依据,为声呐装备试验、训练提供参考。     

纯方位法测量物体入水点位置研究

物体入水声是一种随机出现的瞬态信号,分析了物体落水声特性,提出了利用声学浮标系统测量物体落水点位置的方法,在此基础上论述了声学浮标探测作用距离预报方法,介绍了纯方位法测量目标位置的基本原理和方法,对测量误差来源进行了理论推导,并进行了误差仿真分析,可为类似系统设计提供参考。