水聲技術(shù)、應用電子技術(shù)、激光技術(shù)、遙感技術(shù)等現(xiàn)代化儀器已經(jīng)成為海洋觀測儀器的發(fā)展主流。為了了解海洋,科學家們發(fā)現(xiàn)必須讓儀器進入海洋的特定部分才能完成相應的實驗。近年來,可用的海洋觀測工具范圍已經(jīng)擴大到包括載人型水下航行器、水下遙控車輛、無人型水下航行器和水下拖曳機器人。水下航行器上會安裝聲學多普勒流速剖面儀輔助水下導航定位工作。本文以聲學多普勒流速剖面儀應用為背景,對相控聲學多普勒流速剖面儀的測速技術(shù)進行研究。本論文的主要內(nèi)容包括以下幾個方面:1、比較了三種目標速度測量方法,重點分析了使用多普勒測速法對水層流速進行測量的過程。分析了相控陣的發(fā)射信號波束形成和接收信號波束形成方式,并通過理論分析得到發(fā)射過程和接收過程需要在陣元間插入的相移值,仿真了發(fā)射信號的波束指向性和接收信號的波束指向性。2、對比了Barker碼和m序列的相關(guān)性,比較兩種編碼序列的優(yōu)缺點。分析了重復編碼信號的頻譜特性、相關(guān)特性,介紹了編碼形式與參數(shù)選取規(guī)則,分析了分層所依據(jù)的公式以及信號脈寬和水深的關(guān)系,仿真了信號脈寬與水深間的影響。3、針對測速算法部分,主要研究了離散傅立葉變換算法和脈沖對算法,對這兩種算法的基本公式... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

自治式水下航行器根據(jù)應用范圍差別可分成聲學多普勒測速儀（AcousticDopplerVelocity，DVL）和

速公式由來進行推導。觀察者的相對運動引起的頻率的實際變化稱為多普勒頻移。c = f λ聲速。質(zhì)中移動，無論聲源是否移動，在水中的速度c 都是恒定不一個常數(shù)。當觀察者接收到較短的波長時，由公式(2-1)可知高。同樣的，當觀察者接收到較長的波長時，由公式(2-1)可較低。多普勒效應不僅發(fā)生在聲音上，而且發(fā)生在觀察者和上。位于靜止源兩側(cè)的兩個靜止觀測者 X 和 Y。每個觀察者聽到率就是靜止源產(chǎn)生的頻率。一個固定源以恒定頻率sf 發(fā)出聲 。兩個觀測者 X 和 Y 是靜止的，觀察者分別觀察到的頻率

圖 2.5 靜止觀察者和以恒定速度移動的源利用波長等于速度乘以周期，周期等于頻率的倒數(shù)，我們可以推導出觀察到的頻0 sλ = λ+ Δ x(20 s s scT = cT + v T(20s ss s sc c v c vf f f f+= + = (20 ssvf fv v = + (2現(xiàn)在考慮一個以恒定速度sv 運動的源，向靜止觀察者 Y 運動，如圖 2.5 所示，由測到的波長為0 s s s sλ = λ Δ x = λ v T。同樣，利用波長等于速度乘以周期，周期是頻倒數(shù)，可以推導出觀察到的頻率0 sλ = λ Δx (2

【參考文獻】：
期刊論文
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[5]聲學多普勒海流計的近期發(fā)展綜述[J]. 劉長樂,劉有剛,尹訓強.  科技視界. 2015(26)
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[9]寬帶多普勒計程儀速度解模糊方法研究[J]. 黃雄飛,苑秉成,林偉.  儀器儀表學報. 2010(08)
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博士論文
[1]水下航行器中的聲學多普勒測速技術(shù)研究[D]. 曹忠義.哈爾濱工程大學 2014

碩士論文
[1]ADCP系統(tǒng)DSP算法的優(yōu)化與研究[D]. 項寧.東南大學 2016
[2]聲學多普勒流速測量關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 徐琳.南京航空航天大學 2016
[3]高速運動目標檢測算法研究[D]. 于小龍.南京理工大學 2014
[4]多普勒計程儀海底回波信號模擬器設計[D]. 付志霞.大連海事大學 2012
[5]基于FPGA的相控陣波束形成設計與實現(xiàn)[D]. 褚迎東.哈爾濱工程大學 2011
[6]寬帶多普勒計程儀測頻方法及其軟件設計[D]. 張占陽.哈爾濱工程大學 2010
[7]聲學多普勒海流流速測量系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 黃霞.華北電力大學（河北） 2008
[8]寬帶多普勒測流技術(shù)研究[D]. 王秀波.哈爾濱工程大學 2005



本文編號：2946158