NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NHẢY TẦN BĂNG RỘNG  CHO HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ DƯỚI NƯỚC CHỦ ĐỘNG

Đinh Thị Thùy Dương

doi:10.34238/tnu-jst.5927

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NHẢY TẦN BĂNG RỘNG CHO HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ DƯỚI NƯỚC CHỦ ĐỘNG

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 29/04/22 Ngày hoàn thiện: 30/05/22 Ngày đăng: 31/05/22

Các tác giả

Đinh Thị Thùy Dương , Viện Khoa học Công nghệ Quân sự

Tóm tắt

Các hệ thống định vị thủy âm chủ động hiện nay hầu hết sử dụng các tín hiệu điều chế xung đơn dạng Sin, Cosin hoặc điều tần tuyến tính hoặc Hypebol. Các hệ thống định vị thủy âm chủ động sử dụng các tín hiệu này có những hạn chế: khả năng phân giải cự li, phương vị thấp; khả năng chống nhiễu kém; cự li phát hiện cực đại không lớn và không có khả năng đảm bảo bí mật cấu trúc tín hiệu phát đi. Bài báo công bố giải pháp tín hiệu nhảy tần băng rộng mới sử dụng mã Costas nhằm nâng cao khả năng phát hiện, khả năng phân giải cho các hệ thống định vị thủy âm chủ động. Nghiên cứu đề xuất cấu trúc tín hiệu thủy âm nhảy tần theo quy luật Costas và tín hiệu kết hợp giữa nhảy tần Costas với điều tần tuyến tính, ứng dụng trên mô hình sonar chủ động kiểu đường cơ sở cực ngắn USBL (Ultra-short Baseline). Kết quả nghiên cứu cho thấy khả năng phân biệt của hệ thống định vị chỉ phụ thuộc vào băng thông của tín hiệu, độ lợi tỷ số tín/tạp ở đầu ra bộ lọc phối hợp đạt được 17 dB với Costas N=8 và 23,8 dB với Costas N=16. Điều này cho phép thiết kế các chuỗi tín hiệu có độ dài lớn hơn để nâng cao cự li làm việc của hệ thống sonar mà vẫn đảm bảo khả năng phân giải cao về cự li.

Từ khóa

Nhảy tần; Nhảy tần băng rộng; Phân giải cao; Costas; Tín hiệu thủy âm

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] N. Levanon and E. Mozeson, Radar signals. A John Wiley & Son, Inc, 2004.

[2] K. G. Kebkal, A. I. Mashoshin, and N. V. Morozs “Solutions for Underwater Communication and Positioning Network Development,” Gyroscopy Navig, vol. 10, pp. 161-179, 2019.

[3] D. R. Wehner, High-Resolution radar, 2nd [M].Artech Houst, 1995.

[4] Y. Zhang, L. Wang, L. Qin, and C. Zhong, “Wideband and wide beam piezoelectric composite spherical cap transducer for underwater acoustics,” Ferroelectrics, vol. 583, no. 1, pp. 295-305, 2021.

[5] L. Zhou and Y. Zhu, “Hybrid Tightly-coupled SINS/LBL for Underwater Navigation System,” IEEE Access, 2021, doi: 10.1109/ACCESS.2021.3051398.

[6] N. Kong, D. F. Shen, C. Tian, and C. Zhang “A New Low-Cost Acoustic Beamforming Architecture for Real-Time Marine Sensing: Evaluation and Design,” J. Mar. Sci. Eng., vol. 9, p. 868, 2021, doi: 10.3390/jmse9080868.

[7] M. Nõmm, Sonar Signal Design and Evaluation with Emphasis on Diver Detection, Kiel, 2015.

[8] L. Qinghua, “An Ultra-Short Baseline Underwater Positioning System with Kalman Filtering,” Sensors vol. 21, no.1, pp.143, 2021.

[9] M. bA. Ainslie, Principles of Sonar Performance Modeling. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2010.

[10] C. L. Clark, LabVIEW Digital Signal Processing: and Digital Communications, McGraw Hill, 2005.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.5927

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ