基于小波变换的多普勒声纳数据处理研究

针对单脉冲短回波多普勒声纳信号的特点,提出了小波变换的多分辨力分析方法。利用了Dau-bech ies小波函数,采用了阈值去噪的方法,能够在低信噪比的情况下准确地估计多普勒声纳的频移,从含有噪声的多普勒提取出原始信号。通过仿真实验表明:小波分解的尺度有所增加,边界处的误差减小,滤波效果明显改善。第4层下重建信号的逼近误差已能够满足高精度导航系统中对于多普勒声纳的性能指标要求,即在惯性-多普勒声纳速度组合导航系统中,多普勒声纳提供的速度信息能够使组合系统的速度误差小于0.2 nm ile/h。

宽带多普勒声纳信号波形设计

宽带多普勒声纳相对窄带多普勒声纳提高了测速精度,并已广泛应用于多种载体的导航。为了研究其提高精度的机理和设计波形,从海底回波特性出发,从频域推导了窄带多普勒声纳的克拉美-罗界;利用重复相位编码信号的等效时域形式推导了宽带多普勒声纳的克拉美-罗界,分析了引起单波束测速误差的因素以及宽带相对窄带提高精度的原因;最后对波形参数与精度的关系进行了分析并给出了波形参数选择方法。数字仿真表明了理论分析结论的正确性。

基于CPLD的多普勒声纳回波信号仿真卡设计实现

介绍一种基于CPLD的多普勒声纳回波信号仿真卡的设计实现,该板卡作为PXI测试系统的一个组成模块,数据交换基于PXI总线,使用S5920实现总线控制,利用CPLD实现板卡的时序逻辑控制,外围电路包括信号调理与匹配电路、DDS电路、A/D采集电路、高速FIFO存储电路、D/A转换电路等。重点介绍了CPLD内部功能模块的实现。该设计已成功应用于多普勒声纳的PXI测试系统中。

多普勒声纳系统原理及应用

多普勒声纳已成功应用于多种水下载体的导航。首先分析了水下导航的特点,推导了四波束配置多普勒声纳速度矢量的最小二乘估计,给出了误差速度的计算方法和物理意义,最后介绍了多普勒声纳在水下导航中的应用。

基于平移不变小波变换的多普勒速度声纳输出信号处理

针对水下航行器组合导航系统所使用的多普勒速度声纳输出信号的特点,采用了平移不变小波变换的多分辨率分析的方法,利用Daubechies小波函数,采用了半软阈值去噪的方法,能够在低信噪比的情况下准确地估计多普勒声纳的频移,从含有噪声的多普勒输出信号中提取出原始信号.通过仿真实验表明:采用4层小波分解,算法计算量减小,有效地消除多普勒噪声,从而提高水下组合导航系统的精度.

海洋声学技术在无缆水下机器人中的应用

1 概述 电磁波在水中衰减严重,传播距离较短。声波可以在海洋中传播很远的距离,声波是海洋中的主要信息载体。海洋声学技术在海洋中用于探测、通信、导航和定位,它是海洋遥感技术的重要组成部分,近年来获得迅速发展。 海洋声学技术主要包括三大类声纳,即探测声纳、导航声纳和水声通信机,详见附表Ⅰ。

水下导航定位技术在大洋科考调查中的应用

水下声学定位、惯性导航定位、多普勒声纳以及组合导航定位是目前我国大洋科考调查工作中的几种主要水下导航定位技术。通过分析常规调查装备、ROV、AUV和载人潜水器等4类主要水下科考设备的导航定位系统实测数据,给出不同水下导航定位模式的现场作业精度,为我国大洋科考调查工作中水下导航定位技术的选择与应用等工作提供参考。

基于相对运动的声波多普勒效应公式

本文从产生多普勒效应的根源出发，以声波为例，得出了一个用相对速度表示的公式．并用该公式定量讨论了几种具体的应用，揭示了超声波测速的原理．

AUV组合导航系统中H_∞滤波技术

为了提高自主水下航行器(AUV)组合导航系统精度,选择了捷联式惯性导航系统(SINS)、多普勒速度声纳(DVS)以及地形匹配导航系统(TAN)作为AUV组合导航系统导航传感器,建立了AUV组合导航系统的状态模型和导航传感器观测模型,运用了一种基于径向基函数(RBF)神经网络进行H∞滤波信息分配的信息融合方法,并进行了计算机软件仿真。仿真结果表明,在有色噪声情况下,AUV组合导航系统的导航姿态、速度和位置精度得到了提高,有效地克服了传统滤波容易发散的缺点,提高了AUV组合导航系统的容错性能和导航精度。

一种补偿海水声速的新方法

在影响多普勒计程仪测速精度的多种因素中,以声速的影响为最大。多普勒计程仪的高精度必须建立在良好的声速补偿措施上,本文就双波束工作方式的多普勒计程仪从原理上分析声速变化对测速精度的影响,并介绍了一种新的补偿声速的方法:声学透镜法,它能在换能器自身结构得以完善的同时补偿声速,保证系统的测速精度。

日本水路部海洋研究室担任的主要课题

日本水路部海洋研究室调整后以新的阵容开展工作已近一年,本年度他们担任的课题约有30项,内容涉及海洋物理、海洋化学、地质学、地形学、海底物理、大地测量等。其课题有:“通过精密海底调查检测海底变化的方法研究”、“关于日本海东部边缘地震发生与可能性的综合研究”、“水声测距仪的开发”、“利用卫星开展的大地测量的研究”、“ADCP(多普勒声纳测流仪)数据分析方法的研究”、“内湾水流的数字模拟程序的调试”等等。本文主要对“水声测距仪的开发”、“ADCP数据分析方法的研究”两部分加以详述。