【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬聲學多普勒測流信號處理
,具體涉及一種寬帶束控聲學多普勒測速系統的信號處理方法,用于聲學多普勒水流剖面儀和計程儀等設備估算水層或相對于水底運動速度信息。
技術介紹
聲學多普勒測流系統利用水聲換能器向水介質發射一個定向的聲脈沖信號,然后接收從海水中的散射體上反射的回波信號,利用聲傳播路徑的時間差異轉換成不同的深度單元,測量各層回波信號的頻率信息,分析多普勒頻移變化,換算得到相對運動速度。 目前,聲學多普勒測流系統對于流層速度的估算主要是基于復自相關算法,其速度估算流程一般如下對水聲換能器接收到的回波進行采樣后通過頻譜搬移及低通濾波器,完成基帶解調,然后對解調后的基帶信號進行進行希爾伯特變換以獲取復信號,再采用復相關技術計算出回波信號中的多普勒頻偏,最后根據多普勒頻移值計算出所需測量的相對運算速度。盡管基于復自相關方法的流速估算效果較為理想,但該方法處理流程運算量較大,實現較為復雜,硬件資源消耗較多。
技術實現思路
本專利技術的目的在于解決上述方法的缺點和不足,提出一種基于延遲共軛乘積技術的低復雜度聲學多普勒測流系統速度估算方法,在保證測量性能的前提下較大程度地減少了信號處理的運算量,降低了系統的復雜度并節省了硬件資源的開銷。設聲學多普勒測流系統中換能器發射的聲脈沖信號的波束張角為沒,波長為j,聲脈沖信號的載波頻率為尤,系統處理的最大多普勒頻移絕對值為AjLi,一次完整的測流過程中水聲換能器共發射#次聲脈沖信號,#為奇數。所述的處理方法處理步驟如下 步驟(I)對換能器陣接收到的回波信號進行采樣,形成數字信號。采樣頻率/5,采樣后的信號為嗆),其中《 ...
【技術保護點】
一種低復雜度的聲學多普勒測流系統速度估算方法,其特征在于該方法的具體步驟是:設聲學多普勒測流系統中換能器發射的聲脈沖信號的波束張角為???????????????????????????????????????????????,波長為,聲脈沖信號的載波頻率為,系統處理的最大多普勒頻移絕對值為,一次完整的測流過程中水聲換能器共發射K次聲脈沖信號,K為奇數:步驟(1)對換能器陣接收到的回波信號進行采樣,形成數字信號;采樣頻率,采樣后的信號為,其中表示采樣點序號,表示采樣后數字序列的長度;步驟(2)對每路信號與本地頻率為的同相/正交載波相乘,完成正交頻譜搬移:并將頻譜搬移后的信號經過?3dB帶寬為的低通濾波器,得到同相基帶信號和正交基帶信號;步驟(3)利用基帶信號進行水底跟蹤判斷,以確定底回波前沿數據序號;判定方法為:計算點信號的實時平均功率,取值范圍是120~9600:計算從回波接收開始至當前時刻,基帶信號中的實時平均功率:???????如果,則記錄此時的值作為底回波前沿數據序號,水底跟蹤成功,進入步驟(4);否則重復步驟(3);為功率檢測系數,取值范圍為1~20;???????步驟(4) ...
【技術特征摘要】
1.一種低復雜度的聲學多普勒測流系統速度估算方法,其特征在于該方法的具體步驟是 設聲學多普勒測流系統中換能器發射的聲脈沖信號的波束張角為.5,波長為2,聲脈沖信號的載波頻率為上,系統處理的最大多普勒頻移絕對值為,一次完整的測流過程中水聲換能器共發射#次...
【專利技術屬性】
技術研發人員:易志強,李蕓,戴紹港,趙知勁,張福洪,
申請(專利權)人:杭州電子科技大學,
類型:發明
國別省市:
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