利用声层析的实时流量监测方法和系统的研究

发布时间：2020-05-12 18:24

【摘要】：流量测验在水文工作中具有极其重要的作用,掌握大量的流量数据资料对预防洪涝等自然灾害、水系统内部环境观测、水资源利用、水情预报等方面有着巨大帮助。长久以来水文测验不断进行技术革新,这使得水文测报手段和技术有了较好发展。以往的流量测验方法,如水位流量关系法、浮标法、流速仪法、多普勒频移法等,很少能同时兼顾测验过程的便捷性和测量范围的广阔性以及测验结果的精确性。因此,本文根据以往测流设备的不足之处,提出一种利用声层析技术来监测水系统流量的方法,并结合无线通信技术,设计能够实现流量实时监测的系统。本文首先对系统设计过程中所要使用的相关技术和方法作了讨论,说明各技术的原理和利用手段。然后根据所要使用到的技术制定流量监测系统的方案,阐述了方案中一些主要模块的设计思路和处理办法。对利用声层析技术进行流量测验的方法作了原理说明,并对不同的测流方案作了比较。根据选定的方案进行系统硬件电路设计,采用具有强大运算能力的数字信号处理器(DSP)作为系统的核心处理器,结合模数/数模转换器(ADC/DAC)、混合信号处理器(MSP)以及其他主要器件完成系统中信号的传输过程。对系统测流所得数据的精确性具有决定作用的时间同步要求通过GPS信号和原子钟来满足。最后对系统的软件设计流程作了简要说明。本文设计的流量监测系统较以往测流仪器设备更易于使用,是一种新型的流量测量工具,其使用不会像以往大多数测流方法那样影响捕捞和航运活动,此外测量数据可以实现很高的实时性。
【图文】：

P 为码序列周期，Tc 为码元宽度，那么序列的自相关系数是以 图3-2所示。图中横坐标以 τ/Tc 表示，如 τ/Tc = 1，则移位1比特2 ，则 τ = 2Tc ，即移位 2 比特。依此此类推。 ≤ Tc 的范围内，，自相关系数为：( ) = 1 | |， | | ≤ 3-2 可知，m 序列的自相关系数在 τ = 0 处出现尖锋，并以 PTc 尖峰底宽 2Tc。Tc 越小，相关峰越尖锐。周期 P 越大，| 1/ 下，m 序列自相关特性就越好。

图 3-3 码分多址技术原理Fig.3.3 Principle of code division multiple access technolo分多址技术得以实现的基础[70]，因而所有用户在码对信号进行扩频调制。不同的用户使用不同的互正交。接收端只有采用时间完全同步且完全相用户发送的信号。而其他用户发送的信号，对于声。因此，码分多址技术就是利用伪随机扩频码统中既可以使用完全正交的伪随机扩频码来区随机扩频码来区分。而伪随机扩频码的选择会直此伪随机扩频码的设计选择是扩频系统的核心关
【学位授予单位】：浙江海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P332.4

【参考文献】

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1 谢宁;;水文新仪器在流量测验中的应用[J];低碳世界;2016年24期

2 梅超;潘红忠;徐小婷;;浮标测流方法改进研究[J];人民珠江;2014年03期

3 邹志科;潘红忠;王娜;徐小婷;;断面流量测验方法对比研究[J];气象水文海洋仪器;2014年02期

4 梅超;潘红忠;邹志科;王娜;;基于压电传感器测流方法研究[J];水利科技与经济;2014年01期

5 鲁青;周波;雷昌友;;实时流量在线监测系统开发与实现[J];人民长江;2014年02期

6 李仲贤;;我国无线通信技术的现状和发展前景[J];信息与电脑(理论版);2011年07期

7 朱小华;吴清松;张传正;;沿海双向声传播测流研究与实验[J];高技术通讯;2010年09期

8 张传正;朱小华;吴清松;;钱塘江双向声传播测流实验研究[J];地球物理学报;2010年07期

9 李长江;;流速仪法测流最小水深计算公式推导[J];水文;2010年02期

10 张裕海;;声学多普勒流速仪在浙江水文中的应用[J];水文;2010年01期

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1 朱小华;郑红;吴清松;张传正;;一种声学测流仪的研发和应用实验[A];2009中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2009年

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1 刘文虎;沿海声层析技术的应用与观测研究[D];大连海洋大学;2016年

2 郑衡;伪随机码宽带扩频技术在海洋探测中的应用[D];浙江海洋大学;2016年

3 邓鹏;基于声学多普勒流量测量系统的研究[D];内蒙古科技大学;2008年

4 张潮;水文测船测流误差分析与研究[D];河海大学;2005年

5 杨四海;系统辨识在稳定水位流量关系确立中的应用研究[D];四川大学;2003年

本文编号：2660645