淺海多波束測(cè)深回波信號(hào)建模及波達(dá)時(shí)間研究.pdf

1、多波束測(cè)深技術(shù)具有高精度、高密度、高效率、全覆蓋等特點(diǎn)，它已成為海底地形探測(cè)方面重點(diǎn)研究的課題。 我國(guó)多波束測(cè)深技術(shù)起步比較晚，在海底檢測(cè)技術(shù)上主要采用的是幅度檢測(cè)法。而在相位差檢測(cè)法的理論分析和實(shí)現(xiàn)上還沒(méi)有提出具體的可行性方案。使用幅度—相位差聯(lián)合檢測(cè)法進(jìn)行測(cè)深的方法也還在理論分析過(guò)程中。 本文通過(guò)分析路徑衰減、海底混響和海水不均勻水團(tuán)等因素對(duì)聲信號(hào)幅度的影響，以及聲速剖面對(duì)聲速的影響，建立了一種頻率為200 的高頻多

2、波束測(cè)深回波信號(hào)模型。在建立回波信號(hào)的幅度模型時(shí)，本文采用W.F.Baker模型模擬信號(hào)路徑衰減，采用Lambert模型模擬海底混響以及采用Mintzer模型模擬海水中不均勻水團(tuán)影響。在對(duì)回波信號(hào)相位建模時(shí)，則采用了層內(nèi)常梯度聲速算法計(jì)算出聲信號(hào)的傳播時(shí)間，得到信號(hào)的相位變化量。 在回波信號(hào)預(yù)處理方面，論文介紹了一種時(shí)間增益控制(TVG)的實(shí)現(xiàn)方法，采用這種方法可以有效地提高回波非中心波束的檢測(cè)效果。另外本文還介紹了波束形成和檢

3、波兩種信號(hào)預(yù)處理方法。 本文介紹了回波信號(hào)波達(dá)時(shí)間（TOA）檢測(cè)的兩類方法——幅度檢測(cè)法和相位差檢測(cè)法。幅度檢測(cè)的方法有回波門(mén)限法，幅度極大值法，特征參量相關(guān)檢測(cè)法和幅度加權(quán)平均時(shí)間法（WMT）。文中還提出了一種采用動(dòng)態(tài)窗和數(shù)據(jù)滑動(dòng)平均改進(jìn)相位差檢測(cè)的方法。而后采用WMT法和改進(jìn)后的相位差法對(duì)回波仿真信號(hào)以及實(shí)測(cè)信號(hào)進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果表明在中心波束及中心波束附近區(qū)域采用WMT法檢測(cè)效果比較好，而在邊緣波束區(qū)域采用相位