多普勒计程仪若干关键技术问题研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 竺春 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2000 |
| 授予单位 | 中国科学院声学研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院声学研究所 |
| 关键词 | 声纳方程 接收机方程 复相关 |
| 中文摘要 | 计程仪是一种重要的船舶导航设备，利用它可以为船舶航行提供必要的航速、航程和位置信息、。传统的计程仪设备人多数只能完成对水测速，由于海水的流向和流速受到许多因素的影响，具有很大的不确定性，故而该类计程仪的测量精度较差。目前，随着卫星通信技术的发展，GPS全球定位系统为船舶导航提供了极大的便利，但是卫星通信系统容易受到外界干扰，并且战时还很川一能被迫关闭，这将导致GPS导航系统陷入瘫痪。多普勒计程仪属船舶自主导航设备，它克服了上述计一程仪设备的诸多缺点。它以海底作为参照对象，可测出船舶对海底的相对速度。由于其参照对象是海底而且测量精度高，所以可以作为电磁或其它形式计程仪的升级换代产品。本文主要介绍多普勒计程仪所涉及到的一些关键技术问题。首先，介绍声纳方程和接收机方程。声纳方程和接收机方程是设计多普勒计程仪的基础。通过它们，可以知道计程仪的工作极限距离、计程仪接收机的输入信号动态范围及信噪比情况，从而合理地设计出系统结构。本文给出了声纳方程和接收机方程的具体形式，并结·合本系统的实际情况对系统作用距离、信号动态范围、信噪比情况加以分析。随后，在分析了海底回波信号频谱结构的基础上，介绍了复相关测频法。计程仪测速的关键在于如何准确测得换能器声轴处海底回波信号的多普勒频移。由于换能器的波束很窄，回波信号可以看成为一个近似对称的窄带信号，该窄带信号的中心频率近似等于换能器声轴处回波信号的频率。本文介绍了如何利月J复相关法测量回波信一号的平均频率（对于对称的窄带信一号，信一号平均频率等于‘佩J自频率），然后利用求得的平均频率，通过多普勒频移公式求得舰船的航速。接着，介绍抗舰船纵倾、横摇的换能器Janus配置法。当舰船在航行时发生摇摆，如果采用单换能器配置法，将给测速引入较大误差。为了大大减小测速误差，’可以采少佩J换能器,lanus配置法。木文介绍了Janus配置法，并对Janus配置法的性能加以分析。此外，还介绍了计程仪接收扣L系统的硬件结构，包括换能器匹配 电路，时变增益放大电路，正交变频电路，包络检测I:毯路，A/D及DSP电路。本文在软件方面介绍了DSP和PC机测频软件。最后，给出接收机系统硬件的电性能测试结果以及多普勒亡程仪在长江做测速实验的测试结果。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-05-07 |
| 页码 | 154 |
| 源URL | [http://159.226.59.140/handle/311008/726]  |
| 专题 | 声学研究所_声学所博硕士学位论文_1981-2009博硕士学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 竺春. 多普勒计程仪若干关键技术问题研究[D]. 中国科学院声学研究所. 中国科学院声学研究所. 2000. |
入库方式： OAI收割
来源：声学研究所
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