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宽带相控多普勒测速技术研究

作　者: 马淳燕
导　师: 张殿伦
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 水声工程
关键词: 多普勒测速编码信号相控阵
分类号: TH824
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 152次
引　用: 4次
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内容摘要

声多普勒流速剖面仪在海洋开发中得以广泛使用。目前来看,宽带系统的优点为:稳定的测速性能,较小的平均时间,细致的深度单元。同时,相控阵技术的成功应用,不但消除了多普勒测速时一个很大的误差源,还减小了设备的体积。论文重点讨论两方面的内容:宽带编码信号处理技术和相控阵技术。论文研究了多普勒测速原理,频率估计的方法,特别是复相关频率估计法。研究了脉冲非相干、脉冲相干技术及利用宽带编码信号时的回波处理过程。在仿真回波信号时考虑了波束角展宽的影响,总结了宽带系统的优点,给出了宽带回波处理的仿真性能。论文研究了应用在多普勒测速系统中的相控阵技术和相控发射、接收方法。通过对基阵波束图的研究分析,得出了可能影响基阵波束图的因素,给出了最优的结果。在此基础上实现了相控接收的数字方法,并处理了相关实验数据。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第1章绪论  9-14
  1.1 引言  9-10
  1.2 论文背景和意义  10-11
  1.3 国内外发展历程  11-13
  1.4 论文的主要研究内容  13-14
第2章多普勒测速原理  14-26
  2.1 多普勒效应  14
  2.2 多普勒测速原理  14-18
    2.2.1 速度解算方法  15-17
    2.2.2 分层方法  17-18
    2.2.3 误差和修正方法  18
  2.3 频率估计的方法  18-25
    2.3.1 锁相式频率跟踪器  19
    2.3.2 过零检测法  19
    2.3.3 复相关理论  19-21
    2.3.4 复相关算法的实现  21-22
    2.3.5 正交信号的形成  22-25
  2.4 本章小结  25-26
第3章信号处理仿真分析  26-40
  3.1 信号处理技术  26-29
    3.1.1 窄带脉冲非相干处理  26-27
    3.1.2 窄带脉冲串相干处理  27-28
    3.1.3 宽带编码脉冲串相干处理  28-29
  3.2 编码信号仿真分析  29-33
    3.2.1 编码信号的分析  29-30
    3.2.2 编码信号形成  30-31
    3.2.3 散射模型  31-33
  3.3 对比与分析  33-36
    3.3.1 回波信号  33-34
    3.3.2 速度估计对比  34-36
  3.4 数字接收处理仿真  36-38
    3.4.1 利用正交解调的仿真结果  37-38
    3.4.2 利用数字正交接收机的仿真结果  38
  3.5 本章小结  38-40
第4章相控阵技术仿真分析  40-59
  4.1 波束形成技术  40-47
    4.1.1 指向性和波束图  40-42
    4.1.2 波束形成  42-43
    4.1.3 声速补偿原理  43-44
    4.1.4 相控阵收发实现  44-47
  4.2 波束图仿真研究  47-55
    4.2.1 平面阵变量分离  47-48
    4.2.2 基阵波束图  48-50
    4.2.3 非均匀权的影响  50-52
    4.2.4 最优处理  52-55
    4.2.5 小结  55
  4.3 相控阵的数字化处理方法和实验波束图分析  55-58
    4.3.1 数字化处理方法  55-56
    4.3.2 实验验证  56-58
  4.4 本章小结  58-59
结论  59-60
参考文献  60-63
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  63-64
致谢  64

宽带相控多普勒测速技术研究

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