[发明专利]一种智能海洋装备的定位与通信系统

权利要求书

1.一种智能海洋装备的定位与通信系统，其特征在于，所述智能海洋装备的定位与通信系统的信号发射器、信号接收器均电性连接于GPS定位器；GPS定位器电性连接于所述单片机；显示器、控制面板、通信模块、电源模块均电性连接于单片机；通信模块无线连接于通信卫星；

GPS定位器通过连接的信号发射器周期性地发送探索载波信号，计算每个探索周期的返回信号强度RSS及环境信号强度RSSe；

其次用RSSe对RSS进行修正，得到探索周期信号接收器返回的有效信号强度RSSr，计算多个探索周期的有效信号强度的均值RSSa作为信号接收器的返回信号强度；

最后根据信号发射器稳定后得到的RSSa，通过查表或计算得到信号接收器与信号发射器之间的距离，实现信号接收器的准确定位；

信号接收器探索信号是信号发射器周期性地发射的一小段一小段的载波信号，每个小段的载波周期数为N，每个小段之间的间隔为T，T和N均可由实验确定：N的取值确保信号接收器天线感应到足够能量；T的取值要确保信号接收器前一个探索周期的返回信号不会干扰本周期信号强度信号的计算，即信号接收器上一周期接收的能量已经完全衰减。

2.如权利要求1所述的智能海洋装备的定位与通信系统，其特征在于，所述信号发射器首先测量环境信号强度RSSe；然后发射N个周期的探测性载波信号，再之后测量返回信号强度RSS，两次测量方法相同，并构成一个探索周期，根据RSSe和RSS得到该探索周期的有效信号强度RSSr；

用发射探测载波后得到的信号强度RSS，有条件减去环境信号强度RSSe，如公式：

3.如权利要求1所述的智能海洋装备的定位与通信系统，其特征在于，取M个探索周期的RSSr的平均值作为RSSa，构成一个信号强度更新周期，如公式：

4.如权利要求1所述智能海洋装备的定位与通信系统，其特征在于，所述信号发射器由FPGA模块、发射电路模块、接收电路模块、放大滤波模块、AD转换模块；发射电路模块和接受电路模块与天线连接：

FPGA模块，用于输入输出控制、任务调度、信号调制、AD转换器控制、数字滤波、波形识别和RSS计算；

发射电路模块，与FPGA模块连接，用于将调制后的信号进行功率放大，通过天线发射出去；

接收电路模块，与发射电路模块连接，与天线相连，用于从天线接收信号接收器返回信号；

放大滤波模块，与接收电路模块连接，接收到的返回信号属于微弱信号，对该信号进行滤波放大后才能进行数字化采样；

AD转换模块，与放大滤波模块连接，用于对放大滤波后的信号进行固定周期采样；

所述FPGA模块进一步包括：

输入输出控制器，用于对键盘输入进行编解码，生成用户命令；

信号调制模块，用于载波信号的产生及将需要发送给信号接收器的命令调制在载波信号上；

数字滤波模块，用于对采样得到的数字信号进行带宽滤波，去除干扰；

波形识别模块，用于对滤波后的数字信号计算局部极大值，识别出一个周期的波形；

RSS计算及解码模块，用于从波形数据中计算接收信号强度，依据信号接收器返回信号的编码规则，对信号进行解码，提取信号接收器返回的数据。

5.如权利要求1所述的智能海洋装备的定位与通信系统，其特征在于，所述智能海洋装备的定位与通信系统还设置有：

电源模块，电性连接于单片机和太阳能发电板，用于整个系统供电；

通信模块，电性连接于所述单片机并且无线连接于所述通信卫星，实现海上卫星通信。

6.如权利要求1所述的智能海洋装备的定位与通信系统，其特征在于，所述电源模块包括蓄电池。