当前,海洋经济已经成为全球经济增长的重要组成部分。各国为了维护海洋权益、保障海洋安全、强化海洋资源的开发和管理,采用了多种手段来监测海洋环境的参数变化。其中水下剖面浮标因其能够快速、准确、全天候、大范围收集全球海洋温度、盐度、深度等剖面资料信息而成为研究的热点。本文主要研究的是水下剖面浮标中ARGO(Array for Real-time Geostrophic Oceanography)浮标的信息获取技术,研究内容分为以下几个方面:1.对在技术上有重大改进和提高的ARGOS第三代系统的核心部分——平台收发终端(Platform Message Transceiver Radio Frequency Module简称PMT)进行了系统的研究。对比分析了ARGOS系统1/2/3代信号体制和信息发送格式,并基于不同传输模式,研究了数据集的采集和发送机理。在脱离配置软件的条件下,用串口监控器实现了数据集的注册。并且通过实践操作,总结出配置PMT的相关参数信息及操作流程。2.基于单星测频无源定位的原理和模型,介绍了最小二乘迭代算法。并且根据浮标实际应用场景,研究了扩展卡尔曼滤波算法及其递推流程,详细推导了状态方程与测量方程。仿真分析了几种误差源对定位精度的影响。3.研究了PMT信号的捕获算法,基于FFT(Fast Fourier Transform)频域捕获算法实现了信号的捕获。通过设计的二阶锁频环(FLL)辅助三阶锁相环(PLL)的载波跟踪环路实现了信号的精确跟踪与解调。针对几种PLL环路误差对多普勒频率测量精度的影响进行了仿真分析。4.搭建测试平台,验证了本文所设计的软件接收机具有良好的捕获跟踪和解调能力,证明其能够较好地完成从捕获跟踪到译码的数字信号处理流程,从而实现对信号的高精度测量。通过STK仿真,验证了扩展卡尔曼滤波算法良好的定位性能。本文研究的是ARGOS第三代系统的信息获取技术,包括浮标终端数据的收发、浮标定位以及信号的捕获、跟踪、解调和译码等相关技术。ARGOS第三代系统在国际上尚未成熟,国内的相关研究更是刚刚起步。本课题的研究成果可使我国自主获取全球海域ARGO浮标的海洋观测资料数据,打破发达国家的信息封锁,为我国海洋的研究与开发提供重要的技术支持与保障,为建设我国独立自主的海洋监测系统打下坚实的基础,为捍卫国家权益做出突出贡献。