[发明专利]基于时延差编码原理的声信号发射方法及装置

说明书

本发明属于水下声通信领域，为提供一种基于时延差编码原理的声信号发射方法及装置，能将计算机上存储的各种声数据转换成声信号发射出去。本发明采用的技术方案是，基于时延差编码原理的声信号发射方法及装置，结构包括：发射码产生器分别与通信参数设置器、声数据库存储器相连，发射码产生器连接到传输协议形成器，传输协议形成器通过数据接口与协议解码器相连，协议解码器、发射控制器、数模转换器、滤波器、功率放大器、发射换能器依次相连；协议解码器还连接数据缓存器。本发明主要应用于水下声通信场合。

技术领域

本发明属于水下声通信领域，特别是基于时延差编码原理的声信号发射方法及装置。

背景技术

时延差编码通信是一种抗多途时延扩展及抗多途干扰的有效的水下声通信体制。本发明提出了一种基于时延差编码原理的声信号发射方法及装置，基于该方法并通过该装置，能将存于计算机上的声数据，以时延差编码的方式传送给数据发送模块，数据发送模块再通过数模转换器将数据转换成模拟信号发射出去。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明旨在提供一种基于时延差编码原理的声信号发射方法及装置，能将计算机上存储的各种声数据转换成声信号发射出去。本发明采用的技术方案是，基于时延差编码原理的声信号发射装置,结构包括：发射码产生器分别与通信参数设置器、声数据库存储器相连，发射码产生器连接到传输协议形成器，传输协议形成器通过数据接口与协议解码器相连，协议解码器、发射控制器、数模转换器、滤波器、功率放大器、发射换能器依次相连；协议解码器还连接数据缓存器。

发射码产生器、通信参数设置器、声数据库存储器、传输协议形成器集成在计算机上，通信参数设置器用于对通信速率V、单个码元所占用的时间长度T、码元数量N、声数据类型M进行设置，然后，将设定的参数经通信数据接口传送给发射码产生器；发射码产生器根据通信参数设置器传来的参数V、T、N和M，从声数据库存储器中摘取出自相关性好且互相关性小的声脉冲或声脉冲串，构成发射码元集合C；发射码产生器再将参数V、T、N和M以及码元集合A传送至传输协议形成器；传输协议形成器根据接收到的参数V、T、N和M以及码元集合C，产生控制帧格式；控制帧由如下部分组成：帧头A，通信速度V、时间长度T、码元数量N、声数据类型M、第1至N个码元、码元间隔符和帧尾A；控制帧经数据接口输出到协议解码器；待发送数据也通过数据接口输出到协议解码器进行发送。

协议解码器、数据缓存器和发射控制器集成在微处理器上，协议解码器将通信速度V、时间长度T、码元数据N和声数据类型M这些参数存放于自身的寄存器中，并将待发送数据存放在数据存储器，并通过发射控制器根据前述参数控制发送待发送数据。

基于时延差编码原理的声信号发射方法,包括如下两个步骤:

第一步为码元产生及控制参数下传过程，其包括如下流程：

(1)利用通信参数设置器，根据不同的应用需要，对通信速率V、单个码元所占用的时间长度T、码元数量N、声数据类型M进行设置；然后，将设定的参数传送给发射码产生器；另一方面，通信参数设置器及通信数据接口用于与待通信的信息接口，并将通信信息

(2)利用发射码产生器，根据通信参数设置器1传来的参数V、T、N和M，从声数据库存储器中摘取出自相关性好且互相关性小的声脉冲或声脉冲串，构成发射码元集合C；再将参数V、T、N和M以及码元集合C传送至传输协议形成器；

(3)利用传输协议形成器，根据接收到的参数V、T、N和M以及码元集合C，产生控制帧格式；控制帧由如下部分组成：帧头A，通信速度V、时间长度T、码元数量N、声数据类型M、第1至N个码元、码元间隔符和帧尾A组成；将控制帧经数据发送接口发送至协议解码器；同时将待发送数据也通过数据发送接口发送至协议解码器；

(4)利用协议解码器对接收到的控制帧进行解码后，一方面，将码元1至N存放在数据存储器中；另一方面，将通信速度V、时间长度T、码元数据N和声数据类型M这些参数存放于协议解码器自身的寄存器中；