Active underwater navigation systems have mostly used single pulse modulation signals of the sine, cosine, hyperbolic, or linear frequency modulation in recent years. These systems using the signals are limited factors such as range resolution, low azimuth
bad anti-interference ability
the maximum detection distance is not large and it is not possible to ensure the secrecy of the transmitted signal structure. This paper presents a new broadband signal solution using Costas code to improve detection and resolution capabilities for active underwater navigation systems. The research proposes a model of frequency hopping hydroacoustic signal according to the Costas rule and signals combining Costas frequency hopping with linear frequency modulation, applied on the active sonar model of ultra-short baseline USBL. Simulation results show that the discriminant ability of the navigation system depends only on the bandwidth of the signal, gain of the signal to noise ratio at the output of the combined filter is 17 dB with the Costas N=8 and 23.8 dB with Costas N=16. This result allows the design of longer signal chains to improve activity range of the sonar system while ensuring high resolution at range.Các hệ thống định vị thủy âm chủ động hiện nay hầu hết sử dụng các tín hiệu điều chế xung đơn dạng Sin, Cosin hoặc điều tần tuyến tính hoặc Hypebol. Các hệ thống định vị thủy âm chủ động sử dụng các tín hiệu này có những hạn chế: khả năng phân giải cự li, phương vị thấp
khả năng chống nhiễu kém
cự li phát hiện cực đại không lớn và không có khả năng đảm bảo bí mật cấu trúc tín hiệu phát đi. Bài báo công bố giải pháp tín hiệu nhảy tần băng rộng mới sử dụng mã Costas nhằm nâng cao khả năng phát hiện, khả năng phân giải cho các hệ thống định vị thủy âm chủ động. Nghiên cứu đề xuất cấu trúc tín hiệu thủy âm nhảy tần theo quy luật Costas và tín hiệu kết hợp giữa nhảy tần Costas với điều tần tuyến tính, ứng dụng trên mô hình sonar chủ động kiểu đường cơ sở cực ngắn USBL (Ultra-short Baseline). Kết quả nghiên cứu cho thấy khả năng phân biệt của hệ thống định vị chỉ phụ thuộc vào băng thông của tín hiệu, độ lợi tỷ số tín/tạp ở đầu ra bộ lọc phối hợp đạt được 17 dB với Costas N=8 và 23,8 dB với Costas N=16. Điều này cho phép thiết kế các chuỗi tín hiệu có độ dài lớn hơn để nâng cao cự li làm việc của hệ thống sonar mà vẫn đảm bảo khả năng phân giải cao về cự li.