| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第9页 |
| 1.2 多普勒测流技术的国内外研究现状 | 第9-11页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第9-10页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第10-11页 |
| 1.3 多波束技术在海洋工程方面的研究现状 | 第11页 |
| 1.3.1 国外研究现状 | 第11页 |
| 1.3.2 国内研究现状 | 第11页 |
| 1.4 尾流测量的国内外研究现状 | 第11-12页 |
| 1.4.1 国外研究现状 | 第11页 |
| 1.4.2 国内研究现状 | 第11-12页 |
| 1.5 本课题研究内容 | 第12页 |
| 1.6 论文组织结构 | 第12-15页 |
| 第二章 声学多普勒测流方法的基本原理 | 第15-27页 |
| 2.1 水下声传播及水声环境 | 第15页 |
| 2.1.1 声吸收 | 第15页 |
| 2.1.2 声散射 | 第15页 |
| 2.1.3 声信道 | 第15页 |
| 2.1.4 水下环境噪声 | 第15页 |
| 2.2 声呐方程 | 第15-17页 |
| 2.3 舰船尾流特性简介 | 第17-19页 |
| 2.3.1 尾流的波动特性 | 第17-18页 |
| 2.3.2 尾流气泡的声学特性 | 第18-19页 |
| 2.4 ADCP基本原理简介 | 第19-26页 |
| 2.4.1 多普勒测流的基本原理与ADCP的阵型结构 | 第19-21页 |
| 2.4.2 多普勒流速剖面测量的分层原理 | 第21-22页 |
| 2.4.3 ADCP的测流方式与信号形式 | 第22-23页 |
| 2.4.4 复自相关频率估计算法 | 第23-26页 |
| 2.5 本章小结 | 第26-27页 |
| 第三章 基于多波束技术的测流方法 | 第27-47页 |
| 3.1 多波束技术简介 | 第27-28页 |
| 3.2 基于多波束技术的声学多普勒测流方法 | 第28-40页 |
| 3.2.1 收发换能器阵列结构 | 第28-31页 |
| 3.2.2 收发多波束空间扫描方式 | 第31-37页 |
| 3.2.3 测流信号的形式与分层方法 | 第37-39页 |
| 3.2.4 径向流速的测量方法 | 第39页 |
| 3.2.5 分层散射强度测量方法 | 第39-40页 |
| 3.3 从径向流速到实际流速的转换方法 | 第40-44页 |
| 3.3.1 直角坐标系下的转换方法 | 第40-43页 |
| 3.3.2 球坐标系下的转换方法 | 第43-44页 |
| 3.4 流速测量的误差分析 | 第44-45页 |
| 3.4.1 公式化简引起误差 | 第44-45页 |
| 3.4.2 信号传播速度误差 | 第45页 |
| 3.4.3 系统测量误差 | 第45页 |
| 3.4.4 径向流速转换到实际流速引起的误差 | 第45页 |
| 3.5 本章小结 | 第45-47页 |
| 第四章 多波束测流系统的声阵性能与误差的空间分布 | 第47-63页 |
| 4.1 发射与接收阵列的波束指向性仿真 | 第47-50页 |
| 4.1.1 发射或接收阵列波束指向性仿真 | 第47-49页 |
| 4.1.2 合成波束指向性仿真 | 第49-50页 |
| 4.2 尾流形状的数学模型与仿真 | 第50-53页 |
| 4.2.1 开尔文尾流的数学表达 | 第51页 |
| 4.2.2 开尔文尾流的仿真 | 第51-53页 |
| 4.3 流速测量误差空间分布的仿真 | 第53-62页 |
| 4.3.1 直角坐标系下测流误差的空间分布 | 第53-58页 |
| 4.3.2 球坐标系下测流误差的空间分布 | 第58-61页 |
| 4.3.3 两种坐标系下误差分布的比较 | 第61-62页 |
| 4.4 本章小结 | 第62-63页 |
| 第五章 测量系统的硬件设计方案 | 第63-73页 |
| 5.1 声阵设计方案 | 第63页 |
| 5.2 干端硬件的框架设计 | 第63-71页 |
| 5.2.1 相控发射阵驱动电路 | 第63-68页 |
| 5.2.2 多通道接收电路框架设计 | 第68-70页 |
| 5.2.3 数据传输与控制DSP电路 | 第70-71页 |
| 5.3 本章小结 | 第71-73页 |
| 第六章 测量系统的软件设计方案 | 第73-81页 |
| 6.1 上位机控制软件设计方案 | 第73页 |
| 6.2 DSP软件设计方案 | 第73-74页 |
| 6.2.1 用户需要设置的参数 | 第73-74页 |
| 6.2.2 程序工作流程 | 第74页 |
| 6.3 FPGA软件设计方案 | 第74-76页 |
| 6.3.1 用户需要设置的参数 | 第74-75页 |
| 6.3.2 程序结构 | 第75-76页 |
| 6.4 数据处理软件设计方案 | 第76-78页 |
| 6.4.1 波束形成 | 第76页 |
| 6.4.2 计算流速的大小和方向 | 第76-77页 |
| 6.4.3 计算回波的分层散射强度 | 第77-78页 |
| 6.5 本章小结 | 第78-81页 |
| 第七章 相控发射阵列性能测试 | 第81-91页 |
| 7.1 相控发射驱动电路 | 第81-82页 |
| 7.2 实验环境和仪器参数 | 第82-84页 |
| 7.3 相控发射阵列声源级的测量 | 第84-86页 |
| 7.4 相控发射阵列波束指向特性的测量 | 第86-90页 |
| 7.5 本章小结 | 第90-91页 |
| 第八章 总结与展望 | 第91-93页 |
| 8.1 全文总结 | 第91页 |
| 8.2 工作展望 | 第91-93页 |
| 致谢 | 第93-95页 |
| 参考文献 | 第95-97页 |