第1章 绪论 | 第1-16页 |
1.1 概述 | 第9-11页 |
1.2 两种测深声纳的原理及特点 | 第11-13页 |
1.2.1 多波束条带测深声纳的测深原理 | 第11-12页 |
1.2.2 传统的侧扫声纳测深成像原理 | 第12-13页 |
1.3 多波束条带测深回波角度和到达时间的估计方法 | 第13-15页 |
1.4 本论文的主要研究内容 | 第15-16页 |
第2章 多波束条带测深仪方案 | 第16-33页 |
2.1 引言 | 第16页 |
2.2 本方案设想 | 第16-18页 |
2.2.1 用平面相控阵 | 第16-17页 |
2.2.2 采用旋转相控发射技术 | 第17页 |
2.2.3 接收采用时延相移混合式预成多波束形成技术 | 第17页 |
2.2.4 采用分裂波束相关相位检测技术 | 第17页 |
2.2.5 横摇补偿 | 第17-18页 |
2.2.6 采用射线跟踪技术 | 第18页 |
2.3 系统所要达到的主要技术性能以及系统的工作方式 | 第18-19页 |
2.3.1 系统所要达到的主要性能指标 | 第18页 |
2.3.2 系统的工作方式 | 第18-19页 |
2.4 系统基阵形势以及工作频率的选取 | 第19-25页 |
2.4.1 条带测深系统的声纳方程 | 第19-21页 |
2.4.2 基阵形式的确定 | 第21-22页 |
2.4.3 工作频率的选取 | 第22-25页 |
2.5 发射阵的具体参数选取 | 第25-27页 |
2.5.1 发射阵具体尺寸的选取 | 第25-26页 |
2.5.2 发射方向性指数和接收方向性指数及声源级 | 第26-27页 |
2.6 发射波束形成 | 第27-30页 |
2.6.1 发射波束分配 | 第27页 |
2.6.2 发射所需时间 | 第27-28页 |
2.6.3 发射波束形成方法 | 第28-30页 |
2.7 接收波束形成 | 第30-32页 |
2.7.1 接收波束宽度 | 第30页 |
2.7.2 接收波束分配 | 第30-31页 |
2.7.3 接收波束形成方法 | 第31-32页 |
2.8 本章小结 | 第32-33页 |
第3章 多波束测深仪中的FFT波束形成及相位法检测 | 第33-45页 |
3.1 FFT波束形成技术 | 第33-35页 |
3.1.1 概述 | 第33页 |
3.1.2 FFT波束形成的公式推导 | 第33-35页 |
3.1.3 控制波束数据的矩阵表示 | 第35页 |
3.2 分裂波束相关检测 | 第35-42页 |
3.2.1 分裂波束相关法简介 | 第35-36页 |
3.2.2 分裂孔径相关技术 | 第36-42页 |
3.2.2.1 分裂孔径相关器 | 第36-38页 |
3.2.2.2 基于FFT波束形成的分裂孔径技术 | 第38-39页 |
3.2.2.3 分裂孔径数字信号处理技术 | 第39-42页 |
3.3 相位检测的步骤 | 第42-44页 |
3.3.1 波束输出滑动平均 | 第42-43页 |
3.3.2 相位检测 | 第43页 |
3.3.3 二次曲线拟合 | 第43-44页 |
3.3.4 方差分析 | 第44页 |
3.4 本章小结 | 第44-45页 |
第4章 多波束侧扫成像及基于FFT波束形成的BDI处理研究 | 第45-57页 |
4.1 BDI测深 | 第45-49页 |
4.1.1 引言 | 第45页 |
4.1.2 BDI处理步骤 | 第45-48页 |
4.1.2.1 高分辨率角度估计 | 第46-47页 |
4.1.2.2 运动补偿 | 第47-48页 |
4.1.2.3 起始门与终止门的应用 | 第48页 |
4.1.2.4 DOA和TOA的估计 | 第48页 |
4.1.3 BDI处理适用的区域 | 第48-49页 |
4.2 多波束声纳侧扫成像 | 第49-55页 |
4.2.1 侧扫声纳引言 | 第49-50页 |
4.2.2 传统侧扫声纳原理简介 | 第50-53页 |
4.2.3 多波束侧扫成像的实现 | 第53-55页 |
4.3 本章小结 | 第55-57页 |
第5章 仿真研究以及海试数据处理分析 | 第57-86页 |
5.1 海底混响信号仿真 | 第57-61页 |
5.1.1 海底混响仿真的意义 | 第57页 |
5.1.2 海底混响的物理模型 | 第57-61页 |
5.1.2.1 散射体反向反射波的迭加过程 | 第57-58页 |
5.1.2.2 “空-时”转换模型 | 第58-59页 |
5.1.2.3 时间增益控制 | 第59-61页 |
5.2 仿真结果 | 第61-65页 |
5.3 声线跟踪 | 第65-68页 |
5.3.1 声线跟踪(ray tracing)问题的提出 | 第65-66页 |
5.3.2 声线跟踪仿真结果 | 第66-68页 |
5.4 FFT波束形成 | 第68-72页 |
5.4.1 阵元接收信号波形图 | 第69-70页 |
5.4.2 浅海FFT波形图 | 第70-71页 |
5.4.3 仿真信号FFT波束图 | 第71-72页 |
5.5 BDI处理 | 第72-76页 |
5.5.1 BDI处理流程 | 第72页 |
5.5.2 浅海数据处理结果 | 第72-76页 |
5.6 相位法检测研究 | 第76-84页 |
5.6.1 相位检测法的仿真 | 第76-78页 |
5.6.2 相位模糊性的讨论 | 第78页 |
5.6.3 利用海试数据进行分裂孔径相关处理 | 第78-84页 |
5.7 侧扫成像 | 第84-85页 |
5.8 本章小结 | 第85-86页 |
结论 | 第86-87页 |
参考文献 | 第87-89页 |
攻读学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第89-90页 |
致谢 | 第90页 |