滩涂掩埋管道探测与定位关键技术研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| abstract | 第4页 |
| 第1章 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 课题研究背景与意义 | 第9-11页 |
| 1.2 水下掩埋管道探测发展历程与研究现状 | 第11-15页 |
| 1.2.1 传统探测方法 | 第11-13页 |
| 1.2.2 新技术应用探测方法 | 第13-15页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第15-17页 |
| 第2章 滩涂掩埋管道探测的声学模型 | 第17-27页 |
| 2.1 声波探测的声学基础 | 第17-20页 |
| 2.1.1 声学原理 | 第17页 |
| 2.1.2 滩涂介质的声衰减特性研究 | 第17-20页 |
| 2.2 掩埋管道目标的声回波模型 | 第20-26页 |
| 2.2.1 亮点模型 | 第20-21页 |
| 2.2.2 管道的几何声学模型 | 第21-22页 |
| 2.2.3 回波信号仿真 | 第22-24页 |
| 2.2.4 水箱实验 | 第24-25页 |
| 2.2.5 结果对比 | 第25-26页 |
| 2.3 本章小结 | 第26-27页 |
| 第3章 滩涂掩埋管道的定位算法 | 第27-39页 |
| 3.1 定位算法步骤 | 第27页 |
| 3.2 回波的TOA估计 | 第27-31页 |
| 3.2.1 幅度极大值法 | 第28页 |
| 3.2.2 特征参量相关检测法 | 第28-29页 |
| 3.2.3 快速能量中心收敛法 | 第29-30页 |
| 3.2.4 结果对比 | 第30-31页 |
| 3.3 拟合目标函数及数值解 | 第31-33页 |
| 3.3.1 最小二乘法 | 第31页 |
| 3.3.2 修正目标函数 | 第31-32页 |
| 3.3.3 迭代精确解 | 第32-33页 |
| 3.4 结果与误差分析 | 第33-36页 |
| 3.4.1 实验设计与结果 | 第33-35页 |
| 3.4.2 误差分析 | 第35-36页 |
| 3.5 本章小结 | 第36-39页 |
| 第4章 系统硬件设计 | 第39-53页 |
| 4.1 DDS信号发生模块 | 第40-43页 |
| 4.1.1 芯片选型 | 第40-41页 |
| 4.1.2 外围硬件设计 | 第41-43页 |
| 4.2 功率放大模块 | 第43-46页 |
| 4.2.1 功放方案设计 | 第44-46页 |
| 4.2.2 换能器匹配网络 | 第46页 |
| 4.3 电源与储能模块 | 第46-48页 |
| 4.3.1 电源系统设计 | 第46-47页 |
| 4.3.2 储能电容设计 | 第47-48页 |
| 4.4 接收与放大模块 | 第48-50页 |
| 4.4.1 限幅隔离电路 | 第48-49页 |
| 4.4.2 压控放大与AD采集模块 | 第49-50页 |
| 4.5 FPGA核心板 | 第50-51页 |
| 4.6 本章小结 | 第51-53页 |
| 第5章 系统程序设计 | 第53-65页 |
| 5.1 FPGA程序设计 | 第53-62页 |
| 5.1.1 FPGA程序主状态机 | 第54-56页 |
| 5.1.2 发射模块接口与程序设计 | 第56-60页 |
| 5.1.3 接收模块接口与程序设计 | 第60-62页 |
| 5.2 基于LabVIEW的上位机设计 | 第62-64页 |
| 5.2.1 通信模块配置 | 第62页 |
| 5.2.2 功能任务设计 | 第62-64页 |
| 5.3 本章小结 | 第64-65页 |
| 第6章 系统调试与应用 | 第65-71页 |
| 6.1 发射信号实验 | 第65-67页 |
| 6.2 水箱管道回波实验 | 第67页 |
| 6.3 滩涂掩埋管道实验 | 第67-69页 |
| 6.4 本章小结 | 第69-71页 |
| 第7章 总结与展望 | 第71-75页 |
| 7.1 全文总结 | 第71-72页 |
| 7.2 展望 | 第72-75页 |
| 参考文献 | 第75-79页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第79-81页 |
| 致谢 | 第81页 |
