[发明专利]一种细长导线中信号传输失真修复方法

说明书

本发明公开了一种细长导线中信号传输失真修复方法，包括如下步骤：1、构建传输导线的电路模型；2、发送端发射信号，发射信号由学习码U_s和信息码组成；3、接收端对接收到的信号u_o(t)截取学习码失真信号U_o；4、建立修复方程：其中U′_o和U″_o分别是U_o的一阶导数和二阶导数；求解修复方程，得到传输导线电路模型中的参数LC和RC；5、修复后的接收信号为：该方法通过学习码获取细长导线的电路参数，对接收端的接收信号进行修复，可以得到与发射信号接近的波形，从而完整恢复出发射端发送的数字信号。

技术领域

本发明属于信号处理领域，具体涉及一种信号传输失真的修复方法。

背景技术

海洋资源丰富，经济利益和权益保障成为世界各国普遍关注的热点。针对海洋勘探、气象监测、船舶导航、水面乃至水下航行器的任务保障等各方面事业的发展，迫切需要加强对海洋相关区域进行长期、精确、及时的参数测量，进而获得水文、水声等物理环境参数，为各类导航、探测等设备的使用提供技术参数。获取温深剖面数据可以通过专门的仪器定点测量，也可以使用“抛弃式温深探测系统XBT”来测量，该系统的探头为一次性使用设备，可在船舶走航的条件下使用，可以节省船时；其既可以在正规海洋调查船上使用，也可以在随机商船上使用，具有很高的灵活性，并获得最大的经济利益。由于成本低、使用灵活，可以在诸多海域使用，因此它也是对浮标、潜标、UUV、AUV等水下探测手段的一种重要补充。

现有装置存在的问题是数据的在高频传输时误码率较高，导致实时传输速率低下。由于使用细长导线进行数据传输，信号传导的阻抗复杂，主要体现在导线串联电阻大，导线间并联电容大，同时还具有一定的串联电感。最终，导致传输信号的高频响应低，在高频传输时无法提高数据传输速率，无法实时传输丰富的海洋温深剖面数据。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明公开了一种细长导线中信号传输失真修复方法，该方法通过学习码获取细长导线的电路参数，使用这些电路参数对接收端的接收信号进行修复，可以得到与发射信号接近的波形，从而完整恢复出发射端发送的高频数字信号。

技术方案：本发明采用如下技术方案：一种细长导线中信号传输失真修复方法，包括如下步骤：

(1)构建传输导线的电路模型，模型参数包括：串联电阻R，串联电感L和并联电容C；

(2)发送端发射信号，所述发射信号由码元长度为N的学习码U_s和需要发送的信息码组成，所述学习码的码元已知；

(3)接收端对接收到的信号u_o(t)截取长度为N的学习码失真信号U_o；

(4)建立修复方程：

其中U′_o和U″_o分别是U_o的一阶导数和二阶导数；

求解修复方程，得到传输导线电路模型中的参数LC和RC；

(5)修复后的接收信号u′_o(t)为：

其中Δt表示接收端数字采样时间间隔。

发送端在学习码前增加帧同步码；所述帧同步码为连续多个高电平对应的码元；接收端检测到连续多个高电平信号则得到帧信号的到达时刻。

为了去除接收信号中夹杂的高频噪声干扰，接收端对接收到的信号做低通滤波后得到信号u_o(t)；所述低通滤波使用的低通滤波器截止频率为f_s/M；其中f_s为信号采样率，M为每个码元的采样点数。