多普勒測(cè)速技術(shù)是一種重要的高精度主動(dòng)測(cè)速技術(shù)手段,廣泛應(yīng)用于海洋資源開(kāi)發(fā)、海洋觀測(cè)、航道測(cè)量等諸多領(lǐng)域。測(cè)速精度是多普勒測(cè)速技術(shù)的重要指標(biāo),本文以提高測(cè)速精度為目標(biāo),主要針對(duì)最大后驗(yàn)估計(jì)算法在多普勒測(cè)速技術(shù)上的應(yīng)用展開(kāi)研究。本文首先結(jié)合相干測(cè)速技術(shù)與最大后驗(yàn)估計(jì)完成了算法的相關(guān)分析。對(duì)于量測(cè)模型,研究了基于點(diǎn)散射信號(hào)疊加的回波信號(hào)模型,由于其計(jì)算量過(guò)大,研究了基于高斯功率譜密度的回波信號(hào)模型,在此基礎(chǔ)上研究了相關(guān)系數(shù)的修正問(wèn)題與相位分布。針對(duì)相關(guān)系數(shù)修正問(wèn)題,推導(dǎo)了無(wú)限脈沖對(duì)下的漸進(jìn)公式,在有限脈沖對(duì)時(shí)利用高斯回波信號(hào)模型來(lái)對(duì)相關(guān)系數(shù)進(jìn)行修正,并進(jìn)行了有效性驗(yàn)證。對(duì)于相位分布,推導(dǎo)了單一脈沖對(duì)下的相位分布公式,利用高斯回波信號(hào)模型研究了多個(gè)脈沖對(duì)下的相位分布,并通過(guò)點(diǎn)散射回波信號(hào)模型對(duì)高斯回波信號(hào)模型估計(jì)相位分布的有效性進(jìn)行了驗(yàn)證。采用一階AR模型作為先驗(yàn)?zāi)Ｐ蛠?lái)確定先驗(yàn)概率密度函數(shù)。在前向?yàn)V波與后向?yàn)V波的基礎(chǔ)上,利用平滑來(lái)消除估計(jì)延遲,從功率譜的角度給出了確定平滑參數(shù)的方法。數(shù)據(jù)處理結(jié)果表明,處理后的速度序列的功率譜在一定區(qū)間內(nèi)滿足-5/3斜率,且標(biāo)準(zhǔn)差也大幅降低,表明算法能有效地降低... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

數(shù)據(jù)處理流程圖

1sm m+ m 可取任意正整數(shù)，且保證 2sf ≥ B。文所涉及到的高頻信號(hào)，在系統(tǒng)采集回波時(shí)用到了帶通采心頻率0f 為 1.5MHz，帶寬 B 為 80kHz，令式(2-20)里的486.6kHz，本文取sf 為 480 kHz。這樣，可以認(rèn)為信號(hào)的中心頻用 480 kHz 采樣起到了 8 倍的采樣效果，便于工程實(shí)現(xiàn)與相干處理后，需要選擇處理方式。多普勒測(cè)速方式主要分為脈沖相寬帶編碼測(cè)速三種[33]。與脈沖相干技術(shù)相比，脈沖非相干低。脈沖相干測(cè)速技術(shù)在短距離測(cè)速上具有測(cè)速精度高、水點(diǎn)，所以本文主要研究相干測(cè)速技術(shù)。術(shù)是連續(xù)發(fā)射相干脈沖信號(hào)來(lái)處理多次回波。所謂相干，的關(guān)系，相干測(cè)速會(huì)利用同一深度單元內(nèi)各次所得回波之間來(lái)達(dá)到測(cè)速目的，這也是相干測(cè)速與非相干測(cè)速的不同之

測(cè)模型、先驗(yàn)?zāi)Ｐ徒Y(jié)合起來(lái)才能實(shí)現(xiàn)整個(gè)速度序列的遞成遞推估計(jì)會(huì)存在估計(jì)延遲，而且在 3.5 節(jié)里研究先驗(yàn)差σ 的確定數(shù)值，如果σ 未知便不能求得預(yù)測(cè)概率密度函成序列的遞推，所以本節(jié)主要圍繞解決估計(jì)延遲與確定 MAP 的平滑處理估計(jì)可以使用前向?yàn)V波實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)后向?yàn)V波實(shí)現(xiàn)果來(lái)實(shí)現(xiàn)平滑。在上述三種情況里，先驗(yàn)概率密度函數(shù)均勻分布。最大后驗(yàn)估計(jì)通過(guò)最大化后驗(yàn)后驗(yàn)概率密度實(shí)現(xiàn)：( ) ( ) ( , | )f fn n n np v =p v p φ ρv arg max ( )fn nvv =p v 間前向先驗(yàn)信息分布1( )fp v 為均勻分布。的流程圖如圖 4.1 所示：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]聲學(xué)多普勒速度儀安裝誤差校準(zhǔn)方法[J]. 曹忠義,鄭翠娥,張殿倫.  哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(04)
[2]傳感器安裝誤差在聲學(xué)多普勒計(jì)程儀中的校準(zhǔn)[J]. 劉德鑄,鄭翠娥,張殿倫,曹忠義.  傳感器與微系統(tǒng). 2009(11)
[3]脈沖對(duì)技術(shù)在ADCP測(cè)速系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)[J]. 朱昊,劉文耀,王曉東,郝永杰,梁捷.  計(jì)算機(jī)工程. 2005(21)
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[5]獨(dú)立脈沖對(duì)譜矩估計(jì)方法[J]. 朱維慶.  聲學(xué)學(xué)報(bào). 1988(01)

博士論文
[1]水下航行器中的聲學(xué)多普勒測(cè)速技術(shù)研究[D]. 曹忠義.哈爾濱工程大學(xué) 2014
[2]聲學(xué)多普勒流速測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉德鑄.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[3]基于軟件無(wú)線電的數(shù)字ADCP信號(hào)處理系統(tǒng)的研究[D]. 朱昊.天津大學(xué) 2005

碩士論文
[1]寬帶多普勒測(cè)流技術(shù)研究[D]. 王秀波.哈爾濱工程大學(xué) 2005



本文編號(hào)：2968339