水声通信探测信号生成方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种水声通信探测信号生成方法、装置、设备及存储介质，相较于现有技术中将水下探测和水下通信作为独立的设备单独设计和使用、水下通信和水下探测分别使用不同的信号，本发明专利技术获取初始OFDM通信信号和前导序列，并生成与初始OFDM通信信号对应的单频信号，将前导序列和单频信号添加至初始OFDM通信信号中以生成通信探测一体化信号，通过通信探测一体化信号可在通信节点间进行水下通信的同时，对通信节点覆盖范围内的水下物体进行探测，以达到水声通信探测一体化的效果。

【技术实现步骤摘要】
水声通信探测信号生成方法、装置、设备及存储介质
本专利技术涉及水声通信
，尤其涉及一种水声通信探测信号生成方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
水下目标探测主要通过声学手段，可采用主、被动两种工作模式，利用目标反射回波或者目标辐射噪声，采用声基元阵列和时间相关运算获得空间和时间增益，达到提高水下目标探测作用距离的目的。水下通信技术是以声波为载体实现信息在海洋中的传输，随着科学技术的发展，无论水下勘探、作业等民用领域还是水下作战等军用领域，水下设备正向着信息化、系统化和集成化的方向发展。水下探测及水下通信是水下信息获取的必要手段，是水声信息技术中备受重视的研究领域。现有的水下信息系统中，水下探测和水下通信往往作为独立的设备单独设计和使用，给体积占用、功率消耗方面带来很大压力，而水下通信和水下探测也分别使用不同的信号，难以将两者进行结合，导致水声通信探测一体化难以实现。上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提出一种水声通信探测信号生成方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有技术中水下通信和水下探测分别使用不同的信号，难以将两者进行结合的技术问题。为实现上述目的，本专利技术提供一种水声通信探测信号生成方法，所述水声通信探测信号生成方法包括以下步骤：获取初始正交频分复用OFDM通信信号和前导序列；根据所述初始OFDM通信信号生成单频信号；将所述前导序列和所述单频信号添加至所述初始OFDM通信信号中，以生成通信探测一体化信号，所述通信探测一体化信号用于在通信节点间进行水下通信的同时，对通信节点覆盖范围内的水下物体进行探测。可选地，所述根据所述初始OFDM通信信号生成单频信号，包括：从所述初始OFDM通信信号中提取OFDM符号；检测所述OFDM符号对应的持续时间，并根据所述持续时间生成单频信号。可选地，所述将所述前导序列和所述单频信号添加至所述初始OFDM通信信号中，以生成通信探测一体化信号，包括：将所述前导序列和所述单频信号添加至所述初始OFDM通信信号中，以生成待优化信号；对所述待优化信号进行优化处理，以获得通信探测一体化信号。可选地，所述将所述前导序列和所述单频信号添加至所述初始OFDM通信信号中，以生成待优化信号，包括：检测所述前导序列对应的保护间隔；将所述单频信号插入至所述OFDM符号中，以获得目标OFDM符号；根据所述保护间隔将所述前导序列与所述目标OFDM符号进行组合，以生成待优化信号。可选地，所述对所述待优化信号进行优化处理，以获得通信探测一体化信号，包括：获取所述前导序列对应的信号类型；根据所述信号类型确定所述前导序列对应的第一模糊度函数；根据所述第一模糊度函数对所述待优化信号进行精度优化处理，以获得待处理信号；通过预设峰均比抑制算法对所述待处理信号进行功率优化处理，以获得通信探测一体化信号。可选地，所述根据所述第一模糊度函数对所述待优化信号进行精度优化处理，以获得待处理信号之前，还包括：检测所述OFDM符号对应的调制方式；根据所述调制方式确定所述OFDM符号对应的第二模糊度函数；相应地，所述根据所述第一模糊度函数对所述待优化信号进行精度优化处理，以获得待处理信号，包括：根据所述第一模糊度函数和所述第二模糊度函数对所述待优化信号进行精度优化处理，以获得待处理信号。可选地，所述将所述前导序列和所述单频信号添加至所述初始OFDM通信信号中，以生成通信探测一体化信号之后，还包括：将所述通信探测一体化信号作为待发射信号，并向通信节点发射所述待发射信号，以进行水下通信；在水下通信过程中接收待处理通信信号，并检测所述待处理通信信号中是否存在目标回波信号，所述目标回波信号为所述待发射信号接触到水下物体后返回的信号；在所述待处理通信信号中存在所述目标回波信号时，从所述待处理通信信号中提取所述目标回波信号和目标通信信号；基于所述前导序列和所述单频信号对所述目标回波信号进行多次多普勒估计和时延估计，以获得探测结果；获取所述多普勒估计和时延估计过程中的参数信息，并基于所述参数信息对所述目标通信信号进行通信解调，以辅助获得目标通信结果。此外，为实现上述目的，本专利技术还提出一种水声通信探测信号生成装置，所述水声通信探测信号生成装置包括：信息获取模块，用于获取初始正交频分复用OFDM通信信号和前导序列；单频信号模块，用于根据所述初始OFDM通信信号生成单频信号；信号生成模块，用于将所述前导序列和所述单频信号添加至所述初始OFDM通信信号中，以生成通信探测一体化信号，所述通信探测一体化信号用于在通信节点间进行水下通信的同时，对通信节点覆盖范围内的水下物体进行探测。此外，为实现上述目的，本专利技术还提出一种水声通信探测信号生成设备，所述水声通信探测信号生成设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的水声通信探测信号生成程序，所述水声通信探测信号生成程序被处理器执行时实现如上所述的水声通信探测信号生成方法的步骤。此外，为实现上述目的，本专利技术还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有水声通信探测信号生成程序，所述水声通信探测信号生成程序被处理器执行时实现如上所述的水声通信探测信号生成方法的步骤。本专利技术提出的水声通信探测信号生成方法，通过获取初始正交频分复用OFDM通信信号和前导序列；根据所述初始OFDM通信信号生成单频信号；将所述前导序列和所述单频信号添加至所述初始OFDM通信信号中，以生成通信探测一体化信号，所述通信探测一体化信号用于在通信节点间进行水下通信的同时，对通信节点覆盖范围内的水下物体进行探测。相较于现有技术中将水下探测和水下通信作为独立的设备单独设计和使用、水下通信和水下探测分别使用不同的信号，本专利技术获取初始OFDM通信信号和前导序列，并生成与初始OFDM通信信号对应的单频信号，将前导序列和单频信号添加至初始OFDM通信信号中以生成通信探测一体化信号，通过通信探测一体化信号可在通信节点间进行水下通信的同时，对通信节点覆盖范围内的水下物体进行探测，达到水声通信探测一体化的效果。附图说明图1是本专利技术实施例方案涉及的硬件运行环境的水声通信探测信号生成设备结构示意图；图2为本专利技术水声通信探测信号生成方法第一实施例的流程示意图；图3为本专利技术水声通信探测信号生成方法第二实施例的流程示意图；图4为本专利技术水声通信探测信号生成方法一实施例的带有前导序列的OFDM符号结构示意图；图5为本专利技术水声通信探测信号生成方法一实施例的不同前导序列的信号模糊度函数示意图；图6为本专利技术水声通信探测信号生成方法一实施例的不同调制方式水声OFDM符号模糊度函数示意图；图7为本专利技术水声通信探测信号生成方法一实施例的前导序列与OFD本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水声通信探测信号生成方法，其特征在于，所述水声通信探测信号生成方法包括以下步骤：/n获取初始正交频分复用OFDM通信信号和前导序列；/n根据所述初始OFDM通信信号生成单频信号；/n将所述前导序列和所述单频信号添加至所述初始OFDM通信信号中，以生成通信探测一体化信号，所述通信探测一体化信号用于在通信节点间进行水下通信的同时，对通信节点覆盖范围内的水下物体进行探测。/n

【技术特征摘要】
1.一种水声通信探测信号生成方法，其特征在于，所述水声通信探测信号生成方法包括以下步骤：
获取初始正交频分复用OFDM通信信号和前导序列；
根据所述初始OFDM通信信号生成单频信号；
将所述前导序列和所述单频信号添加至所述初始OFDM通信信号中，以生成通信探测一体化信号，所述通信探测一体化信号用于在通信节点间进行水下通信的同时，对通信节点覆盖范围内的水下物体进行探测。


2.如权利要求1所述的水声通信探测信号生成方法，其特征在于，所述根据所述初始OFDM通信信号生成单频信号，包括：
从所述初始OFDM通信信号中提取OFDM符号；
检测所述OFDM符号对应的持续时间，并根据所述持续时间生成单频信号。


3.如权利要求1所述的水声通信探测信号生成方法，其特征在于，所述将所述前导序列和所述单频信号添加至所述初始OFDM通信信号中，以生成通信探测一体化信号，包括：
将所述前导序列和所述单频信号添加至所述初始OFDM通信信号中，以生成待优化信号；
对所述待优化信号进行优化处理，以获得通信探测一体化信号。


4.如权利要求3所述的水声通信探测信号生成方法，其特征在于，所述将所述前导序列和所述单频信号添加至所述初始OFDM通信信号中，以生成待优化信号，包括：
检测所述前导序列对应的保护间隔；
将所述单频信号插入至所述OFDM符号中，以获得目标OFDM符号；
根据所述保护间隔将所述前导序列与所述目标OFDM符号进行组合，以生成待优化信号。


5.如权利要求3所述的水声通信探测信号生成方法，其特征在于，所述对所述待优化信号进行优化处理，以获得通信探测一体化信号，包括：
获取所述前导序列对应的信号类型；
根据所述信号类型确定所述前导序列对应的第一模糊度函数；
根据所述第一模糊度函数对所述待优化信号进行精度优化处理，以获得待处理信号；
通过预设峰均比抑制算法对所述待处理信号进行功率优化处理，以获得通信探测一体化信号。


6.如权利要求5所述的水声通信探测信号生成方法，其特征在于，所述根据所述第一模糊度函数对所述待优化信号进行精度优化处理，以获得待处理信号之前，还包括：
检测所述OFDM符号对应的调制方式；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李胜全，张爱东，吴金秋，齐晓飞，周佳琼，张翼，
申请(专利权)人：鹏城实验室，
类型：发明
国别省市：广东;44