声学多普勒测速解模糊算法研究

发布时间：2020-04-17 07:33

【摘要】：声学多普勒流速剖面仪(ADCP)是一种利用水体中散射体反射的回波的多普勒频移测量水体流速的仪器,具有较高的测速精度,适用范围广。但同时它的速度模糊问题限制了它测量范围,本文在前人提出的解模糊的算法的基础上,对窄带相干测流方式和宽带测流方式的解模糊算法进行了改进,同时结合实验对这些算法的解速度模糊的效果进行了分析,并对每种方法的性能进行了评估。本文首先阐述了多普勒测流技术在国内外的研究概况,简要介绍了ADCP系统的速度模糊问题。并对多普勒测流技术的基本原理和多种多普勒测流方式的速度模糊问题进行了深入的研究。本文重点研究了窄带相干测流方式和宽带编码测流方式的解模糊算法,详细论述了几种现有的解模糊算法,针对各种算法在速度临界区的测速效果较差的缺点进行了改进,理论上说明了改进算法的可行性。本文对各种解模糊算法进行了matlab仿真实验,详细分析了影响算法解模糊效果的因素和改进前后的解模糊算法的性能。实验证明,改进后的窄带和宽带的解模糊算法在速度临界区内的速度估计准确度有所提高。本文最后通过半实物仿真系统对解模糊算法进行了实验验证。实验证明,改进后的解模糊算法能够提高窄带相干和宽带编码测流方式的测速范围,在测速范围内的解模糊效果良好。
【图文】：

图 2.1 测流过程中的声波的多普勒效应时声波的运动可以解析成两个阶段，第一个阶段是声波过程；第二个阶段是声波由水体中的散射体反射回来由波在流体中的传播速度是 c，，假设换能器在波传播方向上

多普勒测速方式
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P716

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 齐勇;吴玉尚;张可可;闫星魁;倪巍;管万春;邓爽;;基于逆V模型的ADCP回波信号调理[J];自动化技术与应用;2015年09期

2 张春海;董晓冰;;声学多普勒测流原理及应用研究[J];吉林水利;2013年11期

3 陈志高;张红梅;赵建虎;;基于GPS的ADCP流速和流量精确确定方法[J];中国矿业大学学报;2013年04期

4 丁煌英;张庆;孙鲁夫;苏兰英;;用浮游生物群落结构特征评价昆明大观河枯水期水质[J];西南林业大学学报;2012年06期

5 周亦军;彭东立;;宽带声学多普勒流速剖面仪回波信号模型分析[J];声学技术;2012年02期

6 黄雄飞;苑秉成;陈喜;;宽带多普勒声纳信号频谱特性分析[J];应用声学;2009年04期

7 黄雄飞;苑秉成;陈喜;;一种解决BBADCP测速模糊的方法[J];声学技术;2008年03期

8 朱昊;刘文耀;王晓东;郝永杰;梁捷;;复自相关技术在声学多普勒流速剖面仪中的应用及其定点DSP实现[J];兵工学报;2006年03期

9 刘战存;多普勒和多普勒效应的起源[J];物理;2003年07期

10 ;声学多普勒海流剖面仪[J];海洋技术;1995年03期

相关博士学位论文 前1条

1 刘德铸;声学多普勒流速测量关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

相关硕士学位论文 前3条

1 陶乐文;ADCP实验室校准系统[D];东南大学;2017年

2 项宁;ADCP系统DSP算法的优化与研究[D];东南大学;2016年

3 陈校辉;长江江苏段水生生物调查与研究[D];南京农业大学;2007年

本文编号：2630624