XCTD時(shí)變信道建模方法和傳輸性能研究.pdf

1、隨著我國(guó)綜合國(guó)力的不斷提升和國(guó)際深海領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，突破第二島鏈、走向深海已成為我國(guó)面對(duì)全球化發(fā)展的必然選擇。拋棄式溫度、鹽度、深度(XCTD)剖面儀具有快速、實(shí)時(shí)、大面積、低成本的特點(diǎn)，因此自問(wèn)世以來(lái)就受到海洋學(xué)的高度重視。
　　該儀器的研制過(guò)程中需要解決的最關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)就是信號(hào)在變參數(shù)傳輸信道中的穩(wěn)定傳輸。XCTD信號(hào)傳輸部分大多使用有線信道，然而，信道的電阻抗隨放線長(zhǎng)度不斷變化，嚴(yán)重影響了XCTD剖面儀信道傳輸?shù)姆€(wěn)定性

2、。傳輸信道工作在海水環(huán)境中，由于海水的是良導(dǎo)體，這對(duì)傳輸信道的耦合電容效應(yīng)尤為明顯，該效應(yīng)作用到長(zhǎng)距離傳輸線上，改變信道的物理特性。其次，隨著探頭的快速下降，原纏繞在線軸上的傳輸線不斷釋放，線軸的電感量不斷減小，展開(kāi)傳輸線線間電容不斷增大，這種動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)改變的信道阻抗特性破壞了信號(hào)傳輸?shù)姆岛拖辔坏姆€(wěn)定性，給信號(hào)的傳輸與解調(diào)帶來(lái)極大的困難。
　　本文以XCTD的傳輸信道為原型，首先探究了分布電容(C)、纏繞電感(L)、分布電阻(R)

3、等電路參數(shù)的計(jì)算方法，分析了在測(cè)量過(guò)程中，分布電容對(duì)接入電路的等效電感的影響作用，并推導(dǎo)出各參數(shù)隨信道放線長(zhǎng)度的變化規(guī)律，建立簡(jiǎn)化的傳輸電路模型和推導(dǎo)出該模型的傳輸函數(shù)。再此基礎(chǔ)上，通過(guò)定性的分析得出傳輸頻率，分布電容和纏繞電感等參數(shù)對(duì)信號(hào)幅值以及相位的影響。并利用MATLAB軟件分析XCTD在動(dòng)態(tài)放線過(guò)程中信道對(duì)信號(hào)幅值和相位的影響。提出在大深度測(cè)量中，時(shí)變電感量是影響相位變化的最主要原因，引起相位變化率超過(guò)40％，甚至產(chǎn)生振蕩，最終