水聲信號編碼與傳輸特性研究

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1、中北大學(xué)碩士學(xué)位論文水聲信號編碼與傳輸特性研究姓名：杜坤坤申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：信號與信息處理指導(dǎo)教師：張丕狀20090428中北大學(xué)學(xué)位論文水聲信號編碼與傳輸特性研究捅嬰隨著我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的不斷發(fā)展，對海洋資源的開發(fā)越來越引起人們的重視。對海洋工程而言，人們關(guān)心在什么位置發(fā)生什么樣的事情，但是如果不能確定傳感器所在基站的位置，采集到的信息并沒有實(shí)際意義。因此必須研究對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)所組成的基站進(jìn)行定位。另外，由于海洋環(huán)境復(fù)雜多變，受到海風(fēng)、海浪、潮汐和氣候等因素的影響，浮標(biāo)基站的位置會隨時發(fā)生變化，其位置的改變與時空場信息的重

2、建密切相關(guān)，如何精確地定位浮標(biāo)基站的位置就成為一個亟待解決的問題。本文首先介紹了漂浮式基站自主定位系統(tǒng)的基本原理和總體結(jié)構(gòu)，然后通過介紹水聲信號傳播規(guī)律和特性，研究了定位信號的編碼與傳輸方式。在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)設(shè)計了自主定位系統(tǒng)的核心部分——水聲定位信號收發(fā)系統(tǒng)，并且對定位信號的處理進(jìn)行了研究。水聲定位信號收發(fā)系統(tǒng)采用波形存儲的原理，能夠完成在頻分復(fù)用模式下基站的自主定位；同時在理論上該系統(tǒng)支持基于碼分復(fù)用模式的定位信號的發(fā)射，具有一定的擴(kuò)展能力。在對定位信號進(jìn)行分析時，文章提出了一種基于采樣點(diǎn)數(shù)差的數(shù)據(jù)處理方法，實(shí)驗證明該處理方法能夠得到較

3、高的定位精確度。最后在河流中進(jìn)行了系統(tǒng)的測試，通過實(shí)驗證明：在一定的距離范圍內(nèi)，采用本論文設(shè)計的定位系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)漂浮式基站的自主定位，且定位距離在200米x200米以內(nèi)；采用本論文提出的數(shù)據(jù)處理方案可以把定位精度控制在0．2毫秒以內(nèi)。定位系統(tǒng)低功耗、高精度的特點(diǎn)使得系統(tǒng)在海洋環(huán)境觀測、資源勘探和水下通信中都將占有一席之位。關(guān)鍵詞：基站的自主定位，波形存儲，頻分復(fù)用，MATLAB數(shù)據(jù)處理，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中北大學(xué)學(xué)位論文TheResearchofAcousticSignalCodingandTransmissionCharacteristic

4、sDuKunkunTutor：ZhangPizhuangAbstractWiththeprogressofsocialistmodernizationconstructioninChina,thedevelopmentofmarineresourceshasincreasinglyattractedattention．Onmarineprojects，peoplecareaboutwhathappensinsomelocation．Butifyoucallnotdeterminethelocationofthesensorinthebas

5、estation，theinformationcollectedisnotpracticalsignificance．Itisnecessarytostudythepositionofthebasestation,whichareconstructedbythewirelesssensornetwork．Inaddition，becausethecomplexandchangeablemarineenvironmentaleaffectedbythesea,waves，tidesandweatherandotherfactors，thel

6、ocationofthebuoybasestationhavetochangeatanytime．While,therealethecloserelationtothechangeofⅡ1eirpositionandthereconstructionofinformationinspace-time．Sotheissuehowaccuratelythelocationofbasestationpositioningisnecessarytoberesolved．First，thisarticleintroducedthebasicprin

7、ciplesandoverallstructureoftheself-positioningsysteminthefloatingbasestation．Andthentheencodingandtransmissionofpositioningsignalhavebeendesigned．Onthisbasisthecoreoftheself-positioningsystem,acousticpositioningsignalstosendandreceivesystem，hasbeendesigned．Inthissystem，it

8、Callcompleteself-positioningofbasestationsinfrequencydivisionmultiplexingmode，bytheprincipleofwa