[发明专利]应用于水声传输系统的同步信号体制数据传输方法

说明书

本发明提供了一种水声同步信号体制传输系统及数据传输方法和应用，能够在复杂恶劣海况下完成海水的信息传输的同步信号体制系统，以及利用该同步信号体制系统进行的数据传输方法，有效的简化了数据传输的方法，提高了传输的精准度和高效率，且降低了成本。本套水声同步信号体制能够应用在海底水声定位、水声授时、基阵自校准等海底传输技术中。

技术领域

本发明涉及水声传输技术，属于水声数据传输技术领域，具体为应用于水声传输系统的同步信号体制数据传输方法。

背景技术

深海探测领域中，采集扰动装置和海底应答器基阵之间为无缆通信，要精确实现水声定位的功能，必须海底水声传播速度C，从声速公式可知，需要知道长基线水声定位基阵所处海底位置的水压和海水温度，因此，只能采用水声数据传输技术完成水压和温度数据的采集。水声数据读取顾名思义就是利用水声信号对应答器的某些参数的读取，和水声授时技术一样，都是运用水声信号在海水中的等距离水声直达波传输时间的恒定性为基础的。当目前的海水环境数值需要通过有线电缆或复杂的超声波算法进行数据信息的传输，无形中增加了设备的成本。

就水声定位系统而言，目前国内外已有多种形式的定位基阵。按照基阵的安装形式分有坐底式基阵，浮标式基阵和船载式基阵；按照基线长度分有超短基线阵，短基线阵和长基线阵。特别是在6000m的水深，有强背景噪声的情况下，定位精度要达到米级精度。船载式和浮标式基阵由于声波脉冲需要穿越6000m的水深，声速变化会很大，声速测量精度就会变得很低，而且这种定位基阵的实时性不好，所以无法满足本系统高精度、高实时性的要求。坐底式的短基线阵也有很多型号的成熟产品，可是这种短基线阵的定位精度无法满足米级的要求，同样不适用。坐底式的超短基线阵在施工上比较方便，可是这种超短基线阵的定位原理决定了这种定位不可能全部覆盖整个采集扰动区域，所以也不适用。故，目前的水下定位系统的传输技术，存在精度不高、实时性不够强、无法克服误差修正等问题。

发明内容

为解决上述现有技术存在的不足和缺陷，本发明旨在提供了一种能够在复杂恶劣海况下完成海水的信息传输的同步信号体制系统，以及利用该同步信号体制系统进行的数据传输方法，有效的简化了数据传输的方法，提高了传输的精准度和高效率，且降低了成本。

本发明是这样实现的：提供了一种水声同步信号体制传输系统，包括：

发射器，用于向应答器发射水声指令信号、应答器发出的应答信号；

应答器，用于接收发射器发出的水声指令信号或接收另外的应答器发出的应答信号、向发射器或另外的应答器发射水声信号；

水声同步信号体制，周期性的时间脉冲信号，写入所述发射器和所述应答器内用作水声通信的信息载体，且发射器和应答器内的周期性的时间脉冲信号处于同步状态。

进一步的，所述应答器上安装有数字温度传感器和数字深度传感器并获取温度信息和深度信息，并用于将温度信息和深度信息通过线性表达后转换为相应的时间数据。

进一步的，所述的数据信息的有效范围可通过设定时间周期T获得扩展，如1秒周期温度信息的有效范围为-20℃～60℃；深度信息范围为0～8000m，周期为1.5秒后范围线性增加。

进一步的，所述水声同步信号体制的每个时间周期以一次同步信号下降或下降沿作为起始点。

进一步的，还包括接收机，掉放作业母船安装，或与发射器一体安装，并与所述发射器通信连接，用于应答器的应答信号，并做数据处理发送至处理器终端。

本发明的另一方面，提供了一种水声同步信号体制数据传输方法，包括以下步骤：

S1、应答器将获取待传输信息X并转换成时间信息D_X；

S2、发射器的同步信号下降沿有效后，发射数据读取信号指令码；