[发明专利]一种测量并计算多普勒偏移的方法及其系统

说明书

技术领域：

本发明提出了一种多普勒偏移估计和时间同步的方法，其目的是应用于相干解调系统的水声通信系统， 为相干解调提供频率偏移的估计，并且准备的给出时间同步信息。本发明也给出了测量并计算多普勒偏移 方法的系统

背景技术：

现在的水声通信技术已经由纯军事用途扩展到民用和商用中，广泛用于导航，水下测量，海洋勘探和 开发等众多领域。随着对海洋探索的不断深入，传统的低速率通信方式已经越来越不能满足人们对于传输 大量数据的要求，现在需要的是高速率、高可靠性的通信方式。

在过去的20年间，相干解调的水声通信系统取得了长足的进展。相干解调本身的特性决定了这种方法 对于时间定位和频偏估计精度的要求很高。而声波在水中传播的时候，多普勒效应非常明显，这给水声通 信带来了很大的困难。

发明内容

本发明的目的是研究出一种测量并计算多普勒偏移的方法及其系统。

本发明针对水声通信中出现的多普勒现象而带来的水声通信困难，给出了一种快速测量并计算多普勒 偏移的方法。

本发明所述的测量并计算多普勒偏移的方法的技术方案为：

至少包括以下步骤：

水声通信系统的发射端在发送有效数据前，先发送一对双曲线调频信号作为导频信号，形式如下：

P(n)=s(nTs-T2)+s(3T2-nTs)]]>

其中，

其中，T_s是水声通信系统的采样间隔，A是双曲线调频信号的幅度，T是双曲线调频信号由最低频扫 到最高频所经过的时间，m是信号的调频斜率，f₀是信号s(n)过零点时的频率；导频信号与待发送有效 数据之间的间隔是确定的；水声通信系统的接收端需要有相关器1和相关器2对接收的信号进行相关处理，

相关器1参考信号形式如下：

R1(n)=s(nTS-T2)]]>

相关器2的参考信号形式如下：

R2(n)=s(T2-nTS)]]>

设相关器1和相关器2输出信号的包络出现峰值对应的点数为n₁和n₂，那么：

A、频率偏移系数