時延估計算法在定位輻射源雷達、地震學以及全球定位系統(tǒng)GPS（Global Positioning System）中都發(fā)揮了重要的作用,是目前定位中常用的方法。采用該方法最重要的就是進行時間延遲估計,其估計的精確性估計直接影響定位精準性,而在本文中,時延估計算法主要應用于供水管道中的定位部分。本文結合漏水環(huán)境,主要對基本相關法和基于最小均方誤差（LMS）的自適應時延估計方法進行了概括。在不同的信噪比下,對比了基本相關法的加權形式和基于LMS的適應時延估計算法性能,結果表明,基于LMS的自適應時延估計算法具有很好的穩(wěn)定性和抗噪性,更適合應用在漏水定位中。該算法可以通過濾波器自身參數(shù)更新和調整得到相關結果,從而克服了相關法需要先驗知識的不足,改善了定位精度。但是也存在收斂速度慢,計算量大等缺點。為了進一步優(yōu)化定位算法,在本文中引入了幾種改進自適應算法:極性導向式LMS（PPLMS）算法、截斷數(shù)據(jù)LMS（CDLMS）算法、過零驅動LMS（ZFLMS）算法和歸一化LMS（NLMS）算法,通過計算機仿真分析,驗證了改進算法的可行性。最后,以基于無線傳感網(wǎng)絡的供水管道信號采集系統(tǒng)作為硬件平臺,對于采... 

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
        1.1.1 供水管道及水資源現(xiàn)狀
        1.1.2 供水管網(wǎng)檢漏的必要性
    1.2 國內外研究歷史與現(xiàn)狀
        1.2.1 管網(wǎng)泄漏檢測技術的發(fā)展狀況
        1.2.2 漏水定位存在的問題
    1.3 本文主要工作及內容安排
第二章 基本的時延估計方法
    2.1 時間延遲估計的基本概念
    2.2 時延估計方法概述
        2.2.1 基本相關法
        2.2.2 最大似然估計法
        2.2.3 高階統(tǒng)計量法
        2.2.4 自適應估計法
        2.2.5 其它類方法
    2.3 本章小結
第三章 基于最小均方誤差的自適應時延估計算法
    3.1 自適應濾波器基本原理
    3.2 LMS自適應時延估計方法概述
        3.2.1 LMSTDE算法原理
        3.2.2 LMSTDE算法結構
    3.3 LMSTED性能分析
        3.3.1 收斂性
        3.3.2 收斂速度
        3.3.3 穩(wěn)態(tài)誤差
        3.3.4 計算復雜度
    3.4 仿真實驗
    3.5 本章小結
第四章 基于自適應時延估計算法的管道泄漏定位
    4.1 管道泄漏定位模型及方案
        4.1.1 管道漏點定位模型
        4.1.2 漏點定位方案
    4.2 泄漏定位誤差分析
    4.3 基本LMS改進算法
        4.3.1 改進算法原理
        4.3.2 極性導向式LMS算法
        4.3.3 截斷數(shù)據(jù)LMS算法
        4.3.4 過零驅動LMS算法
        4.3.5 歸一化LMS算法
    4.4 實驗結果與分析
        4.4.1 仿真實驗
        4.4.2 實際數(shù)據(jù)處理
    4.5 本章小結
第五章 總結與展望
    5.1 工作總結
    5.2 展望
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]供水管道泄漏自適應時延估計法漏點定位研究[J]. 李文濤,郭美利,李忠虎.  自動化儀表. 2015(08)
[2]自適應回波抵消中變步長NLMS算法[J]. 張琦,王霞,王磊,薛濤.  數(shù)據(jù)采集與處理. 2013(01)
[3]互相關時延估計與基于LMS自適應時延估計對比[J]. 甘世明,郭秀珍,于世偉,王坤.  科技信息. 2010(11)
[4]以太網(wǎng)分布式數(shù)據(jù)采集同步和實時傳輸研究[J]. 游雪峰,文玉梅,李平.  儀器儀表學報. 2006(04)
[5]自適應供水管網(wǎng)泄漏檢測定位儀器系統(tǒng)[J]. 楊進,李平,文玉梅,鄭敏.  儀表技術與傳感器. 2005(02)

博士論文
[1]LMS自適應濾波算法的收斂性能研究與應用[D]. 李寧.哈爾濱工程大學 2009
[2]供水管道泄漏自適應檢測及定位信號處理方法研究[D]. 吳慧娟.重慶大學 2009

碩士論文
[1]城市燃氣管道泄漏檢測預警技術研究[D]. 湯舟.華北科技學院 2016
[2]大范圍高精度自適應時延估計方法及實現(xiàn)技術[D]. 王洋.北京理工大學 2015
[3]輸氣管道泄漏監(jiān)測及定位技術研究[D]. 崔麗娟.太原科技大學 2013
[4]管道泄漏精確定位方法應用研究[D]. 陳琦.北京化工大學 2011
[5]自適應濾波算法研究及應用[D]. 孟小猛.北京郵電大學 2010
[6]最小均方誤差時延估計方法研究[D]. 李強.西北工業(yè)大學 2004



本文編號：3722190