【技术实现步骤摘要】
基于重采样的调频连续波声呐测距方法及装置
本专利技术涉及声呐测距
，尤其涉及调频连续波声呐测距
，具体是指一种可消除调频连续波声呐非线性误差的测距方法，特别适用于水下或水面航器对水下目标距离的高精度主动探测中。
技术介绍
随着现代潜艇技术的发展，潜艇的隐身性能显著提高，其辐射噪声级越来越小，现役潜艇探测声呐主要为脉冲式主动声呐。航道测绘中也主要采用脉冲主动声呐，然而其发射脉冲的脉宽较短，对目标的照射时间短，并且要经过一段较长时间才能侦听到回波信号，目标重访率很低。另外传统的脉冲主动声呐安全性较低，被测目标可通过声呐阵列接收声脉冲，再根据不同声呐收到的脉冲信号时间差容易计算出脉冲辐射源的位置。也即，脉冲主动声呐探测目标的同时也容易暴露自身的位置。为了克服脉冲主动声呐的不足，近年来人们开始将注意力转移到调频连续波声呐，并取得一定进展。调频连续波主动声呐利用连续发射的调频超声信号对目标进行探测，相比于传统脉冲主动声呐具有连续跟踪、处理增益高、抗干扰性能强等优势，是现代反潜战的热点和发展趋势。无论何种原理的声呐，...
【技术保护点】
1.一种基于重采样的调频连续波声呐测距方法，其特征在于，采用调频连续波声呐测距装置，所述调频连续波声呐测距装置包括水下超声波发射换能器和接收换能器、气室中超声波发射换能器和接收换能器、低压消声气室、超声信号发生模块、功率放大模块和信号采集与处理模块；所述方法包括如下步骤：/n(1)通过超声信号发生模块产生非线性调频连续电磁波，利用功率放大模块将非线性调频连续电磁波进行功率放大，分别驱动水下超声波发射换能器和气室中超声波发射换能器；/n(2)气室中超声波发射换能器发出的调频连续超声波作为参考声波在气室内传播，水下超声波发射换能器发出的调频连续超声波作为声呐测距声波在水下传播；...
【技术特征摘要】
1.一种基于重采样的调频连续波声呐测距方法，其特征在于，采用调频连续波声呐测距装置，所述调频连续波声呐测距装置包括水下超声波发射换能器和接收换能器、气室中超声波发射换能器和接收换能器、低压消声气室、超声信号发生模块、功率放大模块和信号采集与处理模块；所述方法包括如下步骤：
(1)通过超声信号发生模块产生非线性调频连续电磁波，利用功率放大模块将非线性调频连续电磁波进行功率放大，分别驱动水下超声波发射换能器和气室中超声波发射换能器；
(2)气室中超声波发射换能器发出的调频连续超声波作为参考声波在气室内传播，水下超声波发射换能器发出的调频连续超声波作为声呐测距声波在水下传播；
(3)分别利用水下超声波接收换能器和气室中超声波接收换能器接收两路返回来的调频连续超声波，将返回来的两路调频连续超声波分别转化为两路电磁波信号；
(4)利用信号采集与处理模块将返回来的超声波转化的两路电磁波信号分别与原始的调频连续电磁波信号进行混频，得到两路频率不同的窄带信号：气室中超声波窄带信号和水下超声波窄带信号；
(5)以混频后气室中超声波窄带信号为触发信号，对混频后的水下超声波窄带信号进行过零采样；
(6)对于重新采样后的水下超声波窄带信号进行频谱分析，提取出主频，换算出水下的被测距离。
2.根据权利要求1所述的基于重采样的调频连续波声呐测距方法，其特征在于，所述信号采集与处理模块包括前置放大器、高精度数据采集卡和信息处理单元，所述步骤(4)，包括如下步骤：
利用所述前置放大器对两路返回来的超声波转化的两路电磁波信号进行放大；
利用所述高精度数据采集卡对放大后的电磁波信号进行采集并传送到信息处理单元；
利用高精度数据采集卡对原始的调频连续电磁波信号进行采集并传送到信息处理单元；
所述信息处理单元对两路放大后的电磁波信号分别与原始调频连续波电磁波信号进行数字混频，得到两路混频后的信号；
所述信息处理单元对两路混频后的信号进行数字带通滤波，滤除混频信号中的高频分量以及低频干扰。
3.根据权利要求4所述的基于重采样的调频连续波声呐测距方法，其特征在于，所述步骤(5)，包括如下步骤：
所述信息处理单元提取出混频后气室中超声波窄带信号的每一个零点；
所述信息处理单元计算混频后气室中超声波窄带信号零点之间的平均时间间隔，平均时间间隔的倒数即为过零采样的采样频率；
按照这些零点的序列号从另一路混频滤波后的水下超声波窄带信号提取出相应的数据点；
以从水下超声波窄带信号提取...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘璞，张烈山，陈莉，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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