一种用于室内水下目标定位的时延估计方法及装置

摘要

本发明公开了一种用于室内水下目标定位的时延估计方法及装置，该装置包括：信号产生模块、信号采集和处理模块、超声波换能器和水听器；时延估计的方法包括：1)采集的信号数据进行去野值和归一化处理，2)将各水听器信号分别与换能器原始信号做循环相关处理，3)通过超前滞后法和阈值法求相关信号的峰值，4)若两所求峰值不同，则数采卡读入数据有误，重新读取数据进行计算，两所求峰值相同时，运用跟踪求包络的方法对峰值进行修正，得到最终的峰值与其相对应的横坐标，此横坐标数值与AD采样周期相乘即为声信号时延。应用本发明可缩短时延估计运算时间，且精度较普通互相关法更高，从而有效提高水下目标定位精度。

主权项

一种用于室内水下目标定位的时延估计的装置，其特征在于：该装置包括信号产生模块、信号采集和处理模块、超声波换能器和水听器；所述信号产生模块包括单片机、功率放大器、DDS芯片和阻抗匹配变压器；使用单片机控制DDS芯片产生供超声波换能器使用的激励信号，通过功率放大器放大信号，用阻抗匹配变压器实现阻抗匹配；所述超声波换能器与水听器的指向性分别为全向发射和全向接收；所述信号采集和处理模块包括增益可调放大器、带通滤波器、数据采集卡以及工控PC机；所述增益可调放大器和带通滤波器滤掉水听器接收信号中的白噪声，数据采集卡安装在工控PC机内，采集超声波换能器发射信号以及三路水听器接收信号传送至工控PC机，工控PC机通过数据采集卡采集的四路信号进行时延估计；所述的装置内还包括多个线性电源，分别为：+5V线性电源，为水听器、单片机、DDS芯片供电；±12V线性电源，为增益可调放大器和带通滤波器供电；±60V的开关电源，为功率放大器供电。