基于最值算法的ADCP回波信號(hào)處理.pdf

1、聲學(xué)多普勒流速剖面儀（ADCP）是根據(jù)聲波的多普勒效應(yīng)制成的一種精密測(cè)速儀器。以復(fù)自相關(guān)理論為基礎(chǔ)的功率譜估計(jì)算法是 ADCP設(shè)計(jì)時(shí)最常用的測(cè)頻算法，但功率譜時(shí)域譜矩估計(jì)算法的相關(guān)系數(shù)需經(jīng)驗(yàn)選取，自動(dòng)化程度較低，而頻域譜矩估算法計(jì)算復(fù)雜。本文以復(fù)自相關(guān)理論為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了最值算法，提高了計(jì)算效率。
　　首先，介紹了水下聲波的性質(zhì)以及聲波的多普勒效應(yīng)，給出了一維坐標(biāo)下的多普勒效應(yīng)公式。建立了聲波的發(fā)射與接收數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)得出單路換能器測(cè)

2、算水流速度的公式與儀器坐標(biāo)下的三維水流速度。
　　其次，由于復(fù)自相關(guān)函數(shù)的相角存在周期，本文將條件約束下的窮舉算法應(yīng)用到多普勒頻移測(cè)量中。由于現(xiàn)實(shí)中多普勒頻移存在最值，提出了測(cè)量多普勒頻移的最值算法，最值算法給出了相關(guān)系數(shù)的取值上限，提高了自動(dòng)化程度，這是本文的創(chuàng)新點(diǎn)。將窮舉算法與最值算法離散化，給出計(jì)算多普勒頻移的步驟及流程圖，在Matlab下仿真分析證實(shí)最值算法是正確的。
　　最后，采用四通道解調(diào)芯片AD8339設(shè)計(jì)了模