本文關(guān)鍵詞：多波束地形探測(cè)信號(hào)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：海底地形地貌信息作為海洋開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),在保障航運(yùn)安全、建設(shè)海洋工程等方面有重要的作用,受到了世界各國(guó)的重視。多波束測(cè)深系統(tǒng)是一種寬覆蓋、高精度和高分辨的水下地形測(cè)量設(shè)備,已成為海底地形探測(cè)的主流工具。因此對(duì)多波束地形探測(cè)關(guān)鍵技術(shù)的研究具有非常重要的社會(huì)經(jīng)濟(jì)意義。在測(cè)深數(shù)據(jù)采集過(guò)程中存在各種誤差和環(huán)境干擾,這些干擾會(huì)影響深度數(shù)據(jù)的質(zhì)量,因此需要選用合理的方法消除各類(lèi)誤差,從硬件和軟件兩方面對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化,從而得到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。軟件方面,研究海底測(cè)深數(shù)據(jù)趨勢(shì)面濾波的方法,與中值濾波技術(shù)相比,系統(tǒng)可以更客觀(guān)的檢測(cè)和剔除粗差。采用折射改正法進(jìn)行聲速剖面預(yù)處理,重新對(duì)海底地形采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)解算。通過(guò)對(duì)定位數(shù)據(jù)誤差判定和擬合,提高系統(tǒng)測(cè)深位置坐標(biāo)的精度;研究船只橫搖、縱搖、航向角、升沉等姿態(tài)對(duì)測(cè)深數(shù)據(jù)的影響及修正方法。對(duì)各類(lèi)剔除粗差值后的數(shù)據(jù)進(jìn)行插值與平滑,并對(duì)多波束數(shù)據(jù)進(jìn)行合并處理,得到大地坐標(biāo)下的(x,y,z)信息。硬件方面,在數(shù)據(jù)接收部分設(shè)計(jì)自=增益控制功能,保證接收基元的輸出信號(hào)能夠保持平穩(wěn)水平。在數(shù)據(jù)處理部分模塊采用MC74LCX16245緩沖器芯片對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)處理的控制,有效減小了電路板的規(guī)模,提高了數(shù)據(jù)處理速度。數(shù)字波束形成模塊使用DSP芯片TMS320C6713進(jìn)行設(shè)計(jì),能夠獲得較高的處理效率,滿(mǎn)足系統(tǒng)工作性能的要求。基于DSP進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā),對(duì)采用的波束形成算法進(jìn)行驗(yàn)證,通過(guò)系統(tǒng)性能測(cè)試以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,驗(yàn)證系統(tǒng)硬件方案的正確性和算法的可行性。編寫(xiě)適用于多波束測(cè)深數(shù)據(jù)的處理軟件,對(duì)采集的各種原始數(shù)據(jù)剔除粗差、插值平滑等處理,目的是盡可能減小誤差;并對(duì)定位數(shù)據(jù)、姿態(tài)數(shù)據(jù)造成的系統(tǒng)誤差進(jìn)行補(bǔ)償,合并處理位置和深度數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)換到大地坐標(biāo)下,得出高精度的三維海底地形數(shù)據(jù),為以后建立數(shù)字地理模型奠定了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：多波束地形探測(cè) 數(shù)據(jù)預(yù)處理 波束形成 信號(hào)處理系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：P715.5;TN911.7

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 周志娟;相移波束形成的FPGA實(shí)現(xiàn)[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

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本文編號(hào)：708992