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同步水声跟踪定位系统软件抗距离模糊技术研究
摘要
随着水下勘探和海洋监测的不断发展，水声跟踪定位系统在海洋工程和海洋科学中起着重要作用。然而，水下环境复杂，导致水声信号存在距离模糊问题，降低了定位系统的性能。为了解决这一问题，本论文研究了同步水声跟踪定位系统软件抗距离模糊技术。
本文以时间延迟估计和信号同步为主要研究方向，采用了一系列算法来改善距离模糊问题。首先，介绍了水声跟踪定位系统的原理和流程。然后，分析了水下传播环境对水声信号的影响，指出了距离模糊问题的产生原因。接下来，详细介绍了同步水声跟踪定位系统中常用的信号处理技术，包括互相关函数法、互信息法和最小二乘法。
在实验部分，我们使用了一个自行设计的水声跟踪定位系统来验证所提出的技术。实验结果表明，通过采用同步水声跟踪定位系统软件抗距离模糊技术，可以显著提高定位系统的精度和稳定性。同时，我们还对比了不同算法的性能，并提出了改进措施。
最后，对本研究进行了总结，并提出了未来的研究方向。本论文的研究结果对于提高水下勘探和海洋监测的效果具有重要的意义。
关键词：水声跟踪定位系统，距离模糊，时间延迟估计，信号同步，互相关函数法，互信息法，最小二乘法
Abstract
Withthecontinuousdevelopmentofunderwaterexplorationandoceanmonitoring,underwateracoustictrackingandpositioningsystemsplayanimportantroleinmarineengineeringandoceanscience.However,thecomplexunderwaterenvironmentleadstodistanceambiguityinacousticsignals,whichreducestheperformanceofthepositioningsystem.Inordertosolvethisproblem,thispaperfocusesontheresearchofsoftware-basedanti-distanceambiguitytechnologyinsynchronousunderwateracoustictrackingandpositioningsystems.
Thispaperfocusesontimedelayestimationandsignalsynchronization,andusesaseriesofalgorithmstoimprovetheproblemofdistanceambiguity.Firstly,theprinciplesandprocessesofunderwateracoustictrackingandpositioningsystemsareintroduced.Then,theinfluenceofunderwaterpropagationenvironmentonacousticsignalsisanalyzed,andthecausesofdistanceambiguityarepointedout.Next,commonsignalprocessingtechniquesusedinsynchronousunderwateracoustictrackingandpositioningsystemsaredescribedindetail,includingcross-correlationfunctionmethod,mutualinformationmethod,andleastsquaresmethod.
Intheexperimentalsection,weusedaself-designedunderwateracoustictrackingandpositioningsystemtoverifytheproposedtechnology.Theexperimentalresultsshowthatthesoftware-basedanti-distanceambiguitytechnologyinsynchronousunderwateracoustictrackingandpositioningsystemscansignificantlyimprovetheaccuracyandstabilityofthepositioningsystem.Meanwhile,wealsocomparedtheperformanceofdifferentalgorithmsandproposedimprovementmeasures.
Finally,thisresearchissummarized,andfuture