ADCP環(huán)境適應(yīng)性處理方法研究.pdf

1、ADCP(Acoustic Doppler Current Profilers，聲學(xué)多普勒流速剖面儀)是二十世紀(jì)八十年代初發(fā)展起來的一種測流設(shè)備，主要用來測量大范圍海流的速度，在河流測量中有著極為廣泛的應(yīng)用。系統(tǒng)基本原理是利用多普勒效應(yīng)，得到與發(fā)射信號(hào)對(duì)應(yīng)的水流回波并對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行分層、計(jì)算，得到剖面流速信息。本文在對(duì)ADCP技術(shù)的基本理論和Matlab建模進(jìn)行研究后，提出了環(huán)境適應(yīng)思想并將其運(yùn)用到ADCP系統(tǒng)當(dāng)中。同時(shí)針對(duì)測量中出現(xiàn)的

2、測速模糊和層間干擾這兩個(gè)測量時(shí)不可避免的問題提出改進(jìn)方案，完成了系統(tǒng)軟件平臺(tái)的搭建和水上實(shí)驗(yàn)分析，論文具體內(nèi)容如下：
　　1.簡述ADCP測流的基本原理。對(duì)多普勒效應(yīng)、不同換能器的陣列形式、水流分層概念、底跟蹤測量方法進(jìn)行簡要介紹，論證了回波信號(hào)與空間分層的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從盲區(qū)和旁瓣干擾兩個(gè)角度探討了ADCP測流的局限性。
　　2.對(duì)基于復(fù)自相關(guān)理論的頻率估計(jì)方法在ADCP測流中的可行性進(jìn)行了驗(yàn)證;分析了不同測流方式的性能，包括

3、窄帶非相干測流、窄帶相干測流和寬帶測流，得出寬帶測量通過編碼改善了信號(hào)相關(guān)性，增大了時(shí)間帶寬積，是對(duì)窄帶非相干和窄帶相關(guān)兩種測流方式的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合的結(jié)論;通過改變發(fā)射信號(hào)參數(shù)，驗(yàn)證發(fā)射信號(hào)形式對(duì)測流性能的影響。
　　3.針對(duì)ADCP測量中出現(xiàn)的測速模糊和層間干擾這兩個(gè)問題，提出一種基于脈沖延時(shí)變化的解模糊算法，同時(shí)針對(duì)解模糊范圍、解模糊準(zhǔn)確性和具體實(shí)現(xiàn)這三者之間的矛盾，通過組合判定對(duì)原有算法進(jìn)行改進(jìn)。對(duì)于測量時(shí)的層間干擾問題，提出使用