郭亚静 李宁 姚金杰 王黎明

摘 要：针对浅海海域的水声环境复杂多变，由水听器直接观测的信号常常被一些噪声覆盖的情况，提出一种基于包络相关的水下动态节点测距方法，并实现对水下动态节点进行精確的距离测量。根据测距信号在浅海水域信道传播的特性，对接收到的信号进行巴特沃斯粗滤波、小波变换细去噪、包络相关的方法处理，有效保留信号的边沿、突变的信息，去除噪声的影响，通过将两通道的信号进行包络相关取得精确的时延差，并依据距离公式对节点间的距离进行精确测量。水域实验结果表明，通过比较节点间距离的误差，算法测距精度达到13 cm以内。

关键词：浅海水域；水下节点；包络相关；精确测距

文献标志码：A 文章编号：1674-5124（2016）09-0096-05

0 引 言

水下动态目标测距广泛应用在海洋试验、海洋勘探和海洋军事等领域，由于实际的水声环境复杂多变，由水听器直接观测的信号常常被一些噪声污染，而无法对水下节点进行精确测距。节点定位信号常采用小波变换的方法处理，是为了对信号进行野值剔除和保留边沿信息[1]。对于节点间的距离定位，文献[2]将伪随机二进制序列作为超声扩频测距的方法，提出一种基于FFT的伪随机包络相关快速时延估计的算法。文献[3]阐述了对于无线传感器网络定位采用一种距离相关蒙特卡洛定位算法，通过利用节点的RSSI测距性能最小化未知节点所在的估计区域，提高对移动节点定位的精度。……