[发明专利]水下无线声信标及其多地址编码方法

权利要求书

1.一种水下无线声信标多地址编码方法，其特征在于，用于实施水下无线声信标，水下无线声信标包括换能器、收发合置开关、发射机模块、接收机模块、处理器模块、电源管理模块和外设接口模块，其中：

所述换能器用于电声或者声电转换；

所述收发合置开关由两对开关二极管组成，上述开关二极管用于隔离发射机和接收机；

所述发射机模块由D类功放和匹配电路组成，通过D类功放和匹配电路将发射信号功率放大，以便推动换能器；

所述接收机模块包括模拟调理器，所述模拟调理器对于由换能器接收的输入信号进行不失真放大滤波，同时将经过放大滤波的输入信号送给处理器模块，以便处理器模块进行采样及后置处理；

所述水下无线声信标具有询问应答工作模式，即由定位系统发射一个询问信号，所述水下无线声信标接收到询问信号后经过应答延时时间后回复一个应答信号，上述询问信号和应答信号被定位系统用于测量发射和接收之间的时延差，进而实现对目标的距离测量和位置标定；

所述水下无线声信标还具有水声遥控功能，水声遥控功能用于遥测声信标运行情况；

所述水下无线声信标还具有入水开关功能，所述水下无线声信标未入水时处于关断状态，入水后即进入监听工作模式；

水下无线声信标多地址编码方法包括以下步骤：

步骤S1：确立声信标脉冲频点，声信标询问信号带宽为20kHz～25kHz，取1.5kHz间隔一个频点，共有4个频点，即：f₁＝20000Hz，f₂＝21500Hz，f₃＝23000Hz，f₄＝24500Hz；

步骤S2：确立声信标脉冲频率编码组合，从4个频点中选出3个频点作为询问脉冲频点，其中相邻两个脉冲的频率不能相同，故询问频率编码共有36种组合；

步骤S3：确立声信标脉冲时间编码组合，通过时间编码共有121种组合；

首脉冲和第2个脉冲间隔Delt1从100ms到200ms，每10ms间隔变化，有11种不同的脉冲间隔，首脉冲和第3个脉冲间隔Delt2从300ms到400ms，每10ms间隔变化，有11种不同的脉冲间隔，因此通过时间编码共有11*11＝121种组合，即：

Delt1＝100+m*10 m＝0,1,2,....10

Delt2＝300+n*10 n＝0,1,2,....10；

步骤S4：产生地址和频率以及时间编码组合对应关系，首先进行频率上的编码，即对应一种频率组合，再通过时间编码，就产生121个声信标地址，再更改一组信标频率，再产生121个地址，以此类推，则经过上述编码后的声信标地址可以达到36*121＝4356个。

2.根据权利要求1所述的水下无线声信标多地址编码方法，其特征在于，在步骤S4中，在3个询问脉冲频点后面增加1个遥控脉冲频点，上述遥控脉冲频点的频率与3个询问脉冲频点中的第2个询问脉冲频点的频率相同。

3.根据权利要求1所述的水下无线声信标多地址编码方法，其特征在于，所述电源管理模块包括电池、电源接口单元、电源变换单元和电源控制单元。

4.根据权利要求1所述的水下无线声信标多地址编码方法，其特征在于，所述外设接口模块包括无线串口模块，所述处理器模块通过无线串口模块与外置的控制系统双向交互。

5.根据权利要求4所述的水下无线声信标多地址编码方法，其特征在于，所述外设接口模块包括深度采集单元和电压采集单元。

6.根据权利要求1所述的水下无线声信标多地址编码方法，其特征在于，所述换能器设置有2个硫化电极针。

7.根据权利要求1所述的水下无线声信标多地址编码方法，其特征在于，所述处理器模块采用TI公司的16位微控制器MSP430F5438A。

8.根据权利要求1所述的水下无线声信标多地址编码方法，其特征在于，所述接收机模块包括接收机唤醒电路，该接收机唤醒电路顺次设置有一级放大电路、门限电路、RC积分电路和宽度比较电路，所述接收机唤醒电路与处理器模块相接。