[发明专利]基于声链路测距、测速的水声通信动态时钟同步方法

权利要求书

1.基于声链路测距、测速的水声通信动态时钟同步方法，其特征在于，包括下述步骤：

(1)通信节点B根据高精度时钟驱动产生的周期为T的脉冲中断，发射同步配置信号a′，同时记录本地发射时刻T₁；其中同步配置信号a′内含有前后联接的两个线性调频信号组成的脉冲对；通信节点B即为B节点；

(2)通信节点A在T₂时刻接收到B节点的同步配置信号a′，并求解得到节点间的相对运动速度v；

通信节点A即为A节点；A节点在T₃时刻，将含有T₂及T₃两个时刻的信息进行编码后发送同步请求信号b′给B节点，B节点根据测得的脉冲对的频偏f_Δ计算多普勒压缩因子，根据多普勒压缩因子同步请求信号b′进行线性重采样，由B节点将重采样后的信号进行后续的解调及译码，得到含有T₂及T₃两个时刻的信息；

(3)B节点在T₄时刻接收到A节点在T₃时刻发送的同步请求信号b′后，在T₅时刻再次发送含有T₄、T₅时刻的信息进行编码后，发送同步应答信号c′给A节点；

(4)A节点在T₆时刻接收到B节点的同步应答信号c′，在整个同步过程中节点间的相对运动速度保持不变，声波在水中传播的平均声速为c；设在T₁时刻B节点与A节点的相对距离为L₁，根据B节点获得的四个时刻值T₁、T₂、T₃、T₄及相对运动速度v得到

L2=[T2-(T1-b^A)]v+L1=[T2-(T1-b^A)]cL4=(T4-T1)v+L1=(T4-b^A-T3)c]]>

其中，L₂是T₂时刻B节点与A节点的相对距离，L₄是T₄时刻B节点与A节点的相对距离；为B节点要估计的时钟偏差；

求出固定时钟偏差和相对斜距即

b^A=(T2-T4)v-[(T2-T1)-(T4-T3)]c2c-v]]>

L^1=(T4+T2-T1-T3)c-(T2+T4-2T1+b^A)v2]]>

根据四个时刻值T₃、T₄、T₅、T₆及相对运动速度v，得到A节点的时钟偏差

(5)B节点依据自身计算获得的时钟偏差和A节点计算获得的时钟偏差计算两者差值，若差值小于所设门限，则认为该时钟偏差计算正确，A节点能够调整时钟与节点B对齐；否则认为时钟估计有误，返回步骤(1)再次进行同步。