多波束測深系統(tǒng)相干法相位檢測及其性能分析.pdf

1、多波束測深聲納是一種高效、高精度的海底地形測繪設(shè)備。它是在回聲測深儀的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，特別適合于大面積的掃海測量。多波束海底探測技術(shù)研究具有廣闊的應用前景，對我國的海洋資源勘測、海洋開發(fā)都有重要的意義。 鑒于傳統(tǒng)的幅度檢測法和瞬時零相位檢測法(ZPI)存在的不足，本文主要致力于多波束相干法相位檢測技術(shù)研究，并基于以較少量的波束形成代替?zhèn)鹘y(tǒng)的上百個的波束形成的算法思想，將相干法的相位檢測技術(shù)引入到多波束測深的深度解算中，不僅滿足

2、測深精度，而且大大減小了運算量，在工程實現(xiàn)上滿足了當今海底測深的快速高精度的要求。文中主要包括了如下幾部分的研究內(nèi)容： 對相干法的原理和關(guān)鍵技術(shù)進行了詳細的研究，對相干法的關(guān)鍵因素進行了分析，尤其是通過對相位的分析，得到了對于連續(xù)的波束輸出對應的相位差估計也是連續(xù)的結(jié)論，并據(jù)此得出了了以作少量的波束形成代替?zhèn)鹘y(tǒng)方法中的作上百個波束形成的算法實現(xiàn)思想，從而大大減小了運算量，為相位檢測的快速實現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。 考慮到相位差估計

3、對整個算法的重要性，本文定性分析了影響相位差精度的各個因素，指出了需要注意的問題；定量分析了DOA估計的精度，分析它與子陣間距選取方式的密切關(guān)系；為了得到最小角度誤差，論文還對子陣最優(yōu)基線的選取問題進行了深入研究。 鑒于最優(yōu)基線選取引入的相位差模糊，本文對消除模糊性的算法進行了研究，引入了 Vernier相干法； 由于目前的測深算法一般只進行單源檢測，為了適應較復雜海域的測量，本文實現(xiàn)了測深儀同方位多目標檢測算法。 最后