基于信號幅度衰減測距的水下定位方法

整個(gè)過(guò)程信號傳輸和變換的流程如下：
分別來(lái)自這4個(gè)頻帶的4個(gè)代表了二進(jìn)制數的信號疊加后由換能器發(fā)送，發(fā)送端換能器將電信號轉換為聲信號，接收端換能器再將經(jīng)過(guò)衰減的聲信號轉換回電信號，這時(shí)電信號經(jīng)過(guò)前置低通濾波器、A／D轉換、加窗處理變換為可以由數字濾波器或計算機處理的有限長(cháng)離散序列，此時(shí)可得出信號的頻譜。這時(shí)在頻譜中可以得出信號幅度的極值點(diǎn)，而極值點(diǎn)對應的頻點(diǎn)就代表了傳送的二進(jìn)制數據?，F在利用幅度的衰減來(lái)進(jìn)行定位，所以對傳送的具體的二進(jìn)制數據可不必詳細追究，主要關(guān)注信號的頻率和接收端信號的幅度。
2．2 實(shí)驗設計
本節設計了一個(gè)基于換能器的海上試驗，檢驗利用上述方法得到的節點(diǎn)之間的距離與實(shí)際距離是否相同或接近。
首先按設定的距離(記為R)布置好換能器，然后根據深海淺海、遠近距離找到與此對應的公式，例如淺海遠距離：

式中：部分為換能器本身的參數，可從生產(chǎn)廠(chǎng)家得知部分為信號幅度比，可以從發(fā)送接收端得到；α(f1，f2)部分中f1，f2是已知的，而t，n，H可通過(guò)現場(chǎng)測量考察得到。利用該公式求得一個(gè)距離r，和實(shí)際距離R比較，以檢驗本文方法是否準確。

3 結語(yǔ)
水下定位是水下無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )研究的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題，針對水下的情況，通過(guò)研究水下聲波傳輸過(guò)程特點(diǎn)進(jìn)而推出節點(diǎn)之間的距離來(lái)進(jìn)行定位。基于信號幅度衰減測距的水下定位方法不僅能夠滿(mǎn)足無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)定位的要求，而且其成本較低，易理解及操作，精度高，可用于實(shí)際應用中。
隨著(zhù)技術(shù)發(fā)展，水下節點(diǎn)的能量問(wèn)題可能會(huì )因電池能夠長(cháng)久供電而變成次要問(wèn)題，由此引起了相應的網(wǎng)絡(luò )連通性、定位、路由等問(wèn)題的重新分析與設計，新目標的引入必將推動(dòng)該領(lǐng)域新的發(fā)展。