深海声探测中伪随机编码信号的仿真研究

郭璇，郭英歌，王润田



深海声探测中伪随机编码信号的仿真研究

郭璇1,2，郭英歌1，王润田1

(1. 中国科学院声学研究所东海研究站，上海 201815；2.中国科学院大学，北京 100049)

目前国际上正在使用多脉冲(MultiPing)探测方式来解决深海探测中探测效率不高的问题，但可能存在回波识别和波达时间定位的问题，提出了利用伪随机编码信号的解决方法。以6 000 m深海海底探测为研究对象，设计发射不同编码信号，对其回波识别和定位进行了仿真和比较，同时对不同编码类型的回波识别性能随噪声变化情况进行了讨论。Walsh码拥有更加出色的回波识别性能，但在波达时间定位方面易出现误差，同时随着噪声的增强，回波识别性能明显下降；m序列拥有出色的波达时间定位性能，但回波识别性能不如Walsh码；Gold码在回波识别性能和波达时间定位性能方面有着较好的平衡表现。

伪随机序列；编码信号；深海探测；回波识别；波达时间定位

0 引言

传统单波束声呐以单次收发为探测周期，通过避免回波信号的交叉而得到与发射信号的对应关系[1]。在深海海域，从海面对海底进行探测时，单波束探测周期往往达到几秒的时长。若以相同时间内的探测次数来描述探测效率，则其相比浅海明显降低。同时，伴随船体的行进，相同水平距离内的探测点个数明显减少，以致测线上的水平分辨率降低。

目前，国际上能够实现6 000 m及以上水深的声学探测设备大多应用MultiPing技术来改善这一问题[2]。即在深海探测过程中，以较短时间间隔(小于信号双程传播时间)连续发射声信号，保证同一时间内海洋信道中存在多列声信号共同传播，并以约等于发射间隔的时间采集回波信号。……