组合chirp信号在水下声基站定位信号冲突避免中的应用研究

在水下声基站定位中,各基站发出的定位信号由于多途效应等因素影响,容易在用户终端产生信号碰撞接入现象,由此引发的信号丢失或接入阻塞是影响声基站定位应用的制约因素.通过信号结构设计减轻冲突影响是声基站定位研究的主要途径.经典的信号结构主要是以sine和cosine为载波的定位信号,但不适用于水声信道.因此提出通过合理设计组合斜率线性调频(chirp)信号,并将其作为各声基站的定位信号以提高基站定位系统的抗冲突、抗碰撞能力.为提高组合斜率chirp信号在声基站定位信号冲突碰撞应用中的检测效率,提出了一种基于混频变斜率分数阶傅里叶变换的快速检测方法.该方法能将组合斜率信号变斜率为对称三角波,并通过快速分数傅里叶变换实现基于斜率检测的多用户分离,从而提高解算的效率.理论推导和仿真实验均表明,利用该方法能较好地检测出声基站定位信号,估算定位时延差,降低多址干扰,提高定位信号检测性能.