基于水下連續(xù)波體制的捕獲跟蹤技術(shù)研究

孫大軍 明婉婷 張居成

(哈爾濱工程大學水聲技術(shù)重點實驗室 哈爾濱 150001)

(海洋信息獲取與安全工信部重點實驗室 哈爾濱 150001)

(哈爾濱工程大學水聲工程學院 哈爾濱 150001)

(哈爾濱工程大學青島船舶科技有限公司 青島 266000)

1 引言

隨著對海洋的不斷探索與開發(fā)，水下潛器在民用與軍事領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用，對水下潛器技術(shù)的研究也是水下技術(shù)的前沿與關(guān)鍵問題[1–4]。水下潛器進行大深度海底工作需利用聲學導引完成其布放與回收工作，由于水下障礙物與近水面存在大量船只干擾時，回收過程中會存在一定的風險，因此有必要對水下潛器同時提供測量與通信信息。同時水聲信道具有時變、空變特性[5]，聲信號經(jīng)過水聲信道傳輸會出現(xiàn)多普勒效應(yīng)、多徑效應(yīng)等現(xiàn)象，將導致潛器回收過程中測距誤差的發(fā)散速度加快，增加潛器導引的難度。針對水下測距與通信的實現(xiàn)方式主要有兩種，時分工作方式和頻分工作方式[6]。時分工作方式利用不同的時隙分別發(fā)射通信信號與測距信號進行數(shù)據(jù)處理。針對時分信號的動態(tài)多普勒，Sharif 等人[7]將發(fā)射信號封裝成幀，利用幀收尾的測距信號估計接收幀的長度，從而獲得接收時的多普勒系數(shù)，該方法結(jié)構(gòu)簡單易于實現(xiàn)，但多普勒估計精度依賴測距信號的精度。文獻[8]在測距與通信信號中間加入單頻矩形脈沖信號(Continue Wave,CW)，傅里葉變換后經(jīng)過Notch濾波器測量信號頻率，對信號進行多普勒補償后可獲得測距與通信信息，但該方法僅適用于1幀信號時間內(nèi)多普勒變化不大的情況。頻分工作方式將發(fā)射端的測距與通信信號選取在不同的工作頻段，在接收端經(jīng)過帶通濾波器后分別對測距信息與通信信息進行處理。針對頻分信號的動態(tài)多普勒，Ma等人[9]采用泰勒級數(shù)展開法對頻域多普勒補償模型進行簡化，提出了基于快速傅里葉變換(Fast Fourier Transform, FFT)和插值的多普勒補償算法，但該算法計算量大，實現(xiàn)復雜。對于資源緊張的水下通信節(jié)點，兩種信號體制不僅時效性差而且占用較多的水聲帶寬，無法滿足水下潛器導引回收的實時需求。同時隨著水下潛器技術(shù)的發(fā)展，對潛器在水下工作時間、工作效率與航行速度上均提出了更高的要求。當潛器航行速度較快時，多普勒頻偏不斷變化將嚴重影響信號的載波同步與信息恢復，上述基于時分與頻分信號體制的多普勒補償算法難以滿足水下高速潛器導引回收的需求。

在無線電領(lǐng)域隨著衛(wèi)星導航理論的逐步成熟[10–16]，出現(xiàn)了大量能夠在高速背景下實現(xiàn)精確、快速獲取定位與通信信息的算法，但遺憾的是這類算法并未在水聲領(lǐng)域得到應(yīng)用。本文借鑒衛(wèi)星導航理論，構(gòu)建了水下連續(xù)波體制，采用連續(xù)測距碼實時調(diào)制指令信息的編碼方式，實現(xiàn)潛器終端測距與通信信息的同步解析，壓縮數(shù)據(jù)更新周期。針對水下潛器高動態(tài)需求，提出了并行結(jié)構(gòu)處理的捕獲技術(shù)，克服傳統(tǒng)算法捕獲時間長的缺點。采用適應(yīng)水下環(huán)境的最佳環(huán)路跟蹤策略，從信號跟蹤輸出的通信數(shù)據(jù)與參數(shù)估計精度兩方面分析跟蹤算法在勻速模型與變速模型下的性能。理論仿真與松花湖試驗處理結(jié)果表明，基于水下連續(xù)波體制的捕獲跟蹤技術(shù)能夠完成對高動態(tài)目標多普勒頻偏變化的精確估計與動態(tài)調(diào)整，完成連續(xù)可靠的測量信息輸出，提高參數(shù)估計精度。

2 實現(xiàn)流程

2.1 系統(tǒng)建模

為實現(xiàn)水下高效穩(wěn)健地距離測量與實時準確地數(shù)據(jù)傳輸，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。構(gòu)造水下連續(xù)波信號，對接收的連續(xù)信號前端進行信號并行捕獲，獲得信號頻率和碼相位的粗同步值。由于收發(fā)之間存在相對運動，相應(yīng)的多普勒頻偏導致載波與捕獲得到的載波之間存在偏差，碼相位也會隨之不斷變化，因此完成捕獲環(huán)節(jié)后對信號進行載波跟蹤和偽碼跟蹤。保持跟蹤可實現(xiàn)對估計值的精確化，從而同步完成聲學測量與數(shù)據(jù)傳輸。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

采用的水下連續(xù)波信號是具有抗干擾與抗多徑能力的直擴信號(Direct Sequence Spread System,DSSS)[17–19]。直擴信號由載波頻率、數(shù)據(jù)碼與測距碼3部分組成，選用水下20～30 kHz頻段；數(shù)據(jù)碼為以二進制碼流形式的定位導航信息與通信指令；測距碼也稱偽碼，采用具有良好相關(guān)性的m序列。利用測距碼調(diào)制數(shù)據(jù)信息，保障后續(xù)能夠解調(diào)出通信數(shù)據(jù)的同時提供距離估計參數(shù)。信號捕獲環(huán)節(jié)由于對捕獲精度沒有較高要求，因此如何高效快速地完成捕獲是關(guān)鍵，本文采用了基于FFT并行結(jié)構(gòu)的快速捕獲技術(shù)，節(jié)約時間減小運算量。信號跟蹤是對信號多普勒頻率的高精度估計與補償過程，實現(xiàn)穩(wěn)定且準確的頻率跟蹤是信號跟蹤的表現(xiàn)形式，輸出通信數(shù)據(jù)碼與估計參數(shù)是跟蹤的最終目的。同時在理論仿真實驗中，跟蹤I路輸出的數(shù)據(jù)碼的準確性是判定跟蹤是否成功的重要依據(jù)。針對信號捕獲與跟蹤算法將在后續(xù)詳細分析。

2.2 信號捕獲算法

傳統(tǒng)的捕獲算法為滑動相關(guān)算法[14]，將本地偽碼與接收偽碼相對滑動，利用偽碼良好的相關(guān)性鎖定輸出最大值，即為捕獲到的頻率與碼相位值。對衛(wèi)星信號而言1周期信號時間約1 ms，然而載波頻率25 kHz、帶寬5 kHz的水聲信號1周期信號時間約25.4 ms，這遠大于無線電1周期信號時間。因此水聲信號采用滑動相關(guān)算法將耗時更長、計算量更大。因此提出基于FFT并行處理結(jié)構(gòu)的快速捕獲算法，捕獲框圖如圖2所示，使用1次FFT和1次快速傅里葉逆變換(Inverse Fast Fourier Transform,IFFT)即可完成對某一頻點的碼相位的并行搜索。

圖2 信號捕獲框圖

通過頻域相乘簡化計算的相關(guān)算法，實質(zhì)是利用測距碼的相關(guān)性對多普勒頻率與碼相位的2維搜索算法，經(jīng)最大值門限判決后即可輸出捕獲到的頻率值與碼相位。傳統(tǒng)的捕獲算法所需搜索次數(shù)與捕獲時間[13]可表示為

從公式來看，同一條件下基于FFT并行處理結(jié)構(gòu)的快速捕獲算法將捕獲時間縮小了M(測距碼長)倍。

2.3 信號跟蹤算法

捕獲算法僅能提供對頻率與碼相位的粗略估計，為保持對這些估計值的精確化需要對信號進行跟蹤。信號跟蹤基于鎖相環(huán)原理，利用鎖相環(huán)中的環(huán)路鑒相器輸出相位誤差，環(huán)路濾波器濾除環(huán)路噪聲，最后通過壓控振蕩器對信號的頻率與相位進行調(diào)整[15]。

圖3所示為信號跟蹤框圖，信號跟蹤主要分為碼跟蹤與載波跟蹤兩部分。

圖3 信號跟蹤框圖

信號完成捕獲后可將碼相位誤差控制在1個碼片范圍內(nèi)，隨著目標的運動相位誤差可能超出范圍導致信號丟失。偽碼跟蹤采用延遲鎖相環(huán)(Delay Locked Loop, DLL)，由本地偽碼發(fā)生器產(chǎn)生3路輸出，即滯后碼、即時碼以及超前碼，與解調(diào)后的信號做相關(guān)，將產(chǎn)生6路兩兩正交的相關(guān)值IE,QE,IP,QP,IL,QL。將得到的相關(guān)值作為鑒相器的輸入，采用歸一化超前滯后鑒相器，表達式為

經(jīng)過環(huán)路濾波器將相位誤差反饋給偽碼壓控振蕩器，調(diào)整本地偽碼的碼速率以實現(xiàn)碼相位的跟蹤。

載波跟蹤環(huán)(Phase Locked Loop, PLL)采用科斯塔斯環(huán)，其鑒相器輸入是本地即時碼與輸入信號相關(guān)積分得到的兩個相互正交的積分結(jié)果IP與QP。采用二象限反正切鑒相器，表達式為

同樣經(jīng)過環(huán)路濾波器后將頻率誤差反饋至壓控振蕩器，調(diào)整載波頻率[13]。

鎖相環(huán)的階數(shù)決定了環(huán)路動態(tài)跟蹤性能，由于高階鎖相環(huán)的實現(xiàn)復雜性并結(jié)合水下環(huán)境與動態(tài)目標背景，本文選取2階DLL與2階PLL跟蹤方案即可完成對動態(tài)目標的穩(wěn)定跟蹤，使得環(huán)路跟蹤具有高效性與靈活性。2階環(huán)路濾波器系數(shù)為

對于2階鎖相環(huán)而言，阻尼系數(shù)ζ根據(jù)經(jīng)驗值一般設(shè)置為0.707。環(huán)路噪聲帶寬Bn則是直接影響對應(yīng)的環(huán)路濾波器性能的參數(shù)，它控制著進入環(huán)路的噪聲量，帶寬越小環(huán)路濾波效果越好，跟蹤越精確。但環(huán)路帶寬的選擇同時需要考慮到動態(tài)背景引起的信號載波頻率與相位的大幅度變化，若帶寬過小將無法完成對高動態(tài)目標的跟蹤。對于水下20～30 kHz頻段而言，衛(wèi)星的載波頻率為1575.42 MHz、偽碼速率高達1.023 MHz引起的多普勒動態(tài)范圍下設(shè)置的環(huán)路參數(shù)經(jīng)驗值已不再適用。因此本文將針對水下背景，通過大量仿真實驗選取最優(yōu)環(huán)路帶寬參數(shù)，實現(xiàn)對水下連續(xù)波信號的穩(wěn)定跟蹤。

2.4 算法誤差分析

信號捕獲算法是對接收信號頻率和相位的粗同步過程，對捕獲精度沒有較高的要求。根據(jù)捕獲原理相位誤差在半個碼片之內(nèi)。頻率誤差主要取決于頻率搜索步長，多普勒估計誤差為正負半個頻率搜索步長。同時步長越大，信號捕獲精度越差，但步長過小，運算量變大，捕獲時間變長。因此頻率搜索步長的選取需要結(jié)合實際需求平衡捕獲時間與捕獲精度。信號跟蹤算法中鎖相環(huán)的測量誤差源主要包括熱噪聲等所致的相位抖動與動態(tài)應(yīng)力誤差。根據(jù)文獻[13]可知，載波環(huán)和碼環(huán)的跟蹤門限分別如式(8)、式(9)所示

測量誤差均方差門限值越小，環(huán)路輸出的測量值越精確，但這也降低了環(huán)路對動態(tài)和噪聲的容忍度。針對信號跟蹤的誤差分析還需結(jié)合環(huán)路參數(shù)與實際環(huán)境進行仿真分析與驗證。

3 算法仿真

3.1 信號捕獲算法仿真

仿真采用連續(xù)的直擴信號，在兼顧水下傳輸速率與抗噪聲能力的需求下測距碼使用碼長為127的m序列，載波頻率為25 kHz，偽隨機碼速率為5 kHz，采樣頻率400 kHz，信噪比為5 dB。

信號捕獲時需保證頻率的搜索范圍內(nèi)包含高動態(tài)背景下的最大多普勒頻移值。針對衛(wèi)星GPS的頻率捕獲，搜索頻偏范圍一般設(shè)置為[–10 kHz,+10 kHz]，頻率搜索步長為500 Hz，衛(wèi)星捕獲所需時間約為51 ms[16]。但水下可用頻段限制了水聲信號傳輸速率的同時也影響了捕獲所需時間。潛器回收對接時航行速度一般較慢為4～6 kn，潛艇最快航行速度可達到25 kn[2]。因此水聲環(huán)境中多普勒頻偏搜索范圍為[–250 Hz , +250 Hz]。平衡捕獲時間與捕獲精度后，采用頻率步長為20 Hz。當初始時延值為2.5ms，收發(fā)相對速度為12 m/s時，理論計算可知信號載波偏移200 Hz，碼速率偏移40 Hz，對1周期25.4 ms信號進行捕獲可得結(jié)果如圖4所示。

圖4 信號捕獲結(jié)果

仿真實驗中選取最大值為捕獲結(jié)果，因此信號捕獲頻率為25.21 kHz，真實頻率為25.2 kHz，則捕獲頻率誤差為10 Hz。捕獲到的碼起始位置即初始時延值為2.453 ms，理論設(shè)置時延值為2.5 ms，此時捕獲時延誤差為0.047 ms。捕獲本身就是對信號參數(shù)的粗估計，對精度的要求不高，仿真結(jié)果表明頻率捕獲精度恰好為半個頻率搜索步長10 Hz，碼相位捕獲精度在理論值誤差值半個碼片0.1 ms范圍內(nèi)。在傳統(tǒng)算法基礎(chǔ)上如何節(jié)約捕獲時間，減小運算量是捕獲技術(shù)的優(yōu)化重點。采用FFT并行處理算法可壓縮數(shù)據(jù)捕獲時長，將仿真設(shè)置參數(shù)代入式(1)、式(2)可得捕獲所需時間約為0.66 s，而傳統(tǒng)的捕獲算法則需要83.87 s。從運算量上看，時域算法運算需要1 2 7(測距碼長) ×2 6(捕獲頻率次數(shù))=3302 次。而并行處理結(jié)構(gòu)下的捕獲算法僅需要運算3(FFT變換次數(shù))× 26(捕獲頻率次數(shù))=78次，計算次數(shù)縮減為時域算法的2.36%。因此基于FFT并行處理結(jié)構(gòu)的捕獲算法的處理速度明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的捕獲算法。

3.2 信號跟蹤算法仿真

仿真采用連續(xù)的直擴信號，測距碼為碼長127的m序列，載波頻率為25 kHz，偽隨機碼速率為5 kHz，采樣頻率400 kHz，信噪比為5 dB。基于信號捕獲輸出的載波頻率與碼相位的粗估計值，利用歸一化超前滯后鑒相算法和延遲鎖相環(huán)原理實現(xiàn)對碼相位的跟蹤，利用二象限反正切鑒相算法和科斯塔斯環(huán)原理實現(xiàn)對載波的跟蹤。針對環(huán)路帶寬的選擇，需要同時考慮環(huán)路穩(wěn)態(tài)誤差與目標的動態(tài)范圍。針對水下潛器回收時加速度較小，但航行速度較快的情況提出兩種水下目標典型動態(tài)模型—勻速模型(多普勒頻率不變)和加速度模型(多普勒頻率變化)，通過大量理論仿真實驗確定環(huán)路帶寬參數(shù)的最佳值，并從數(shù)據(jù)傳輸能力與參數(shù)估計精度兩個方向，實現(xiàn)對信號跟蹤性能的定量分析。

(1)勻速模型。仿真收發(fā)相對速度為12 m/s的勻速運動場景，此時多普勒頻偏為固定值200 Hz。由于信號捕獲環(huán)節(jié)將載波多普勒頻移的誤差限制在了10 Hz內(nèi)，載波環(huán)路帶寬可選擇較小的值，使得環(huán)路擁有較小的穩(wěn)態(tài)誤差。然而碼速率也會隨之變化，但捕獲環(huán)節(jié)僅捕獲碼相位初始值，并未對碼速率偏移值進行補償，因此高速環(huán)境下需要設(shè)置相對較大的碼環(huán)路帶寬以適應(yīng)動態(tài)范圍。仿真碼環(huán)路帶寬為14 Hz，載波環(huán)路帶寬為5 Hz和15 Hz兩種情況下的跟蹤結(jié)果。

如圖5、圖6所示為跟蹤輸出結(jié)果，圖5中I路輸出為數(shù)據(jù)碼信息，證明算法能夠做到準確無誤地跟蹤。圖6表示跟蹤輸出的連續(xù)測時值，當數(shù)據(jù)碼中含有發(fā)射時刻信息時即可達到連續(xù)測距功能。如圖7所示，當載波環(huán)路帶寬變化時，不影響碼環(huán)路跟蹤結(jié)果與信號解碼，圖7(b)為不同載波環(huán)路帶寬下跟蹤頻率對比圖。對于勻速模型，載波跟蹤不需要較大的載波環(huán)路帶寬，載波跟蹤環(huán)路帶寬越大，穩(wěn)態(tài)誤差越大。當速度為12 m/s，載波環(huán)路帶寬為5 Hz時，由式(10)可得在不計相位抖動均方差的情況下，動態(tài)應(yīng)力誤差為0°，小于跟蹤門限45°，所以鎖相環(huán)理論上可保持對信號的持續(xù)跟蹤，仿真中跟蹤的載波偏移值如圖7(b)所示，理論偏移值為200 Hz，計算可得仿真中頻率跟蹤均方誤差為0.012 Hz。

圖5 跟蹤I路輸出

圖6 連續(xù)測時

圖7 跟蹤的多普勒偏移值

(2)加速度模型。圖8、圖9仿真了收發(fā)相對速度為0～15 m/s的變化情況，即加速度為固定值0.03 m/s模型。通過大量仿真可得最佳環(huán)路參數(shù)：碼環(huán)路帶寬為3 Hz，載波環(huán)路帶寬為9 Hz。

圖8 跟蹤I路輸出

圖8代表了跟蹤I路輸出結(jié)果，經(jīng)判決后即可獲得數(shù)據(jù)碼信息。圖9所示為信號跟蹤輸出的連續(xù)測時結(jié)果，圖10為信號跟蹤的碼速率與載波頻率偏移值。由算法誤差分析可得加速度為0.03m/s2模型下的動態(tài)應(yīng)力誤差為0.07 Hz，在不計相位抖動均方差的情況下誤差值小于門限值45°，因此仿真所得穩(wěn)態(tài)誤差值1.01 Hz在跟蹤門限范圍內(nèi)，信號達到穩(wěn)定跟蹤。由此可見在最優(yōu)環(huán)路策略的設(shè)計下針對加速度模型依舊能完成準確無誤的解碼，但誤差值略大于勻速模型時的跟蹤結(jié)果。圖11所示為根據(jù)信號跟蹤所得的速度與實際速度對比圖。

圖9 連續(xù)測時

圖10 跟蹤的多普勒偏移值

圖11 跟蹤速度與真實速度對比圖

由圖11可見信號跟蹤也實現(xiàn)了對相對速度的測量。基于跟蹤結(jié)果可對目標進行實時測距，圖12所示為不同速度時信號跟蹤后的時延檢測與正常相關(guān)峰時延檢測精度[20]對比圖。仿真結(jié)果表明，隨著速度的增大，正常相關(guān)峰檢測時延誤差呈線性增大，基于信號跟蹤結(jié)果的參數(shù)估計誤差隨速度變化緩慢，且在高速模型下，即v=15 m/s時估計誤差僅0.025 ms，遠小于相關(guān)估計誤差1.425 ms，精度得到極大的提高。因此該算法在高動態(tài)環(huán)境中更能發(fā)揮作用，提高測距精度。綜上所述信號跟蹤不僅能夠完成準確的數(shù)據(jù)傳輸，經(jīng)信號補償后還可以完成更穩(wěn)健的時延檢測，為水下測距提供了高精度保障。

圖12 時延檢測精度對比圖

4 湖上試驗數(shù)據(jù)處理與結(jié)果分析

2021年6月在吉林省吉林市松花湖區(qū)域進行了試驗。在岸邊信號源連接發(fā)射換能器，船上放置接收換能器，連接功率放大器與采集器。收發(fā)換能器入水深度3 m，水平距離約20 m。船圍繞發(fā)射端沿半圓軌跡行駛，而后船掉頭重新沿半圓軌跡行駛。圖13、圖14所示分別為松花湖聲速剖面與信道結(jié)構(gòu)，由此可見湖試環(huán)境為多途環(huán)境，發(fā)射連續(xù)的直擴信號，能夠達到抗多途效果。此時測距碼為碼長127的m序列，載波頻率為25 kHz，偽隨機碼速率為5 kHz。接收端采集器采樣率400 kHz，連續(xù)接收50 s信號。對接收的前1周期25.4 ms信號進行基于FFT并行處理結(jié)果的快速捕獲，結(jié)果如圖15所示，湖上試驗數(shù)據(jù)捕獲的頻率為24.99 kHz，碼起始時刻為11.1 ms。捕獲所需時間仍為0.66 s，遠小于傳統(tǒng)捕獲所需時間。

圖13 松花湖聲速剖面

圖14 松花湖信道結(jié)構(gòu)

圖15 松花湖數(shù)據(jù)捕獲結(jié)果

基于捕獲的粗估計值，采用2階DLL與2階PLL的環(huán)路策略，跟蹤信號2000次，實際試驗環(huán)境雖比理論仿真環(huán)境更為復雜，但相對運動仍屬于變速運動模型，因此根據(jù)加速度模型仿真的環(huán)路參數(shù)設(shè)置，碼跟蹤環(huán)路帶寬為3 Hz，載波環(huán)路帶寬為9 Hz。經(jīng)過信號跟蹤算法后輸出的支路信息如圖16所示。

圖16 松花湖跟蹤I路輸出

經(jīng)驗證輸出的I路信息為準確無誤的數(shù)據(jù)碼信息，則認定信號跟蹤成功，即完成了對載波頻率與碼相位的鎖定。跟蹤過程中可得到連續(xù)測得的時間值如圖17所示，當數(shù)據(jù)碼中包含發(fā)射時間信息時，則連續(xù)波在多途環(huán)境下將準確無誤地完成了連續(xù)測距與通信。輸出多普勒跟蹤結(jié)果如圖18所示。

圖17 連續(xù)測時

圖18 松花湖數(shù)據(jù)跟蹤結(jié)果

由此可見收發(fā)之間相對運動為不規(guī)則的變速運動。同時根據(jù)信號跟蹤中鑒別器輸出相位誤差的原理，可得到碼鑒別器誤差值為0.77 Hz，載波鑒別器輸出誤差值為0.14 Hz。隨著船運動接收信號的多普勒實時變化，松花湖試驗數(shù)據(jù)的處理結(jié)果證明了跟蹤環(huán)路在高動態(tài)信號背景下仍可以快速收斂且具有較小的跟蹤誤差，同時能夠完成對聲學通信信號的解碼，高幀率的參數(shù)估計也為水下高精度測距提供了保障。

5 結(jié)束語

針對水下潛器回收的實時性測量與指控需求，本文構(gòu)建了水下連續(xù)波信號體制，為滿足水下高速潛器的快速解算信息的需求，提出了基于FFT并行結(jié)構(gòu)處理的快速捕獲算法，將捕獲時間由傳統(tǒng)方法的83.87 s縮短至0.66 s，計算量縮小為時域算法的2.36%，大大提高了捕獲處理速度。信號跟蹤算法利用歸一化超前滯后鑒相算法和延遲鎖相環(huán)原理實現(xiàn)對碼相位跟蹤，利用二象限反正切鑒相算法和科斯塔斯環(huán)原理實現(xiàn)對載波跟蹤。經(jīng)過理論仿真確定了適用于水下環(huán)境與動態(tài)目標環(huán)境的最佳環(huán)路策略，并且信號跟蹤技術(shù)在勻速模型、加速度模型以及松花湖試驗中，均能做到在通信方面準確無誤地解碼；在參數(shù)估計方面，基于跟蹤結(jié)果的時延估計精度在不同速度下均優(yōu)于傳統(tǒng)的相關(guān)時延檢測精度，且速度越快算法的優(yōu)勢越明顯。但本文暫未對加加速度模型進行相應(yīng)分析，未來將繼續(xù)深入研究。綜上所述本文提出的基于水下連續(xù)波體制的捕獲與跟蹤技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)水下高速潛器的實時導引與回收過程，為潛器調(diào)控航行參數(shù)提供實時信息支撐。