淺海多波束測深回波信號建模及波達時間研究.pdf

1、多波束測深技術(shù)具有高精度、高密度、高效率、全覆蓋等特點，它已成為海底地形探測方面重點研究的課題。 我國多波束測深技術(shù)起步比較晚，在海底檢測技術(shù)上主要采用的是幅度檢測法。而在相位差檢測法的理論分析和實現(xiàn)上還沒有提出具體的可行性方案。使用幅度—相位差聯(lián)合檢測法進行測深的方法也還在理論分析過程中。 本文通過分析路徑衰減、海底混響和海水不均勻水團等因素對聲信號幅度的影響，以及聲速剖面對聲速的影響，建立了一種頻率為200 的高頻多

2、波束測深回波信號模型。在建立回波信號的幅度模型時，本文采用W.F.Baker模型模擬信號路徑衰減，采用Lambert模型模擬海底混響以及采用Mintzer模型模擬海水中不均勻水團影響。在對回波信號相位建模時，則采用了層內(nèi)常梯度聲速算法計算出聲信號的傳播時間，得到信號的相位變化量。 在回波信號預(yù)處理方面，論文介紹了一種時間增益控制(TVG)的實現(xiàn)方法，采用這種方法可以有效地提高回波非中心波束的檢測效果。另外本文還介紹了波束形成和檢

3、波兩種信號預(yù)處理方法。 本文介紹了回波信號波達時間（TOA）檢測的兩類方法——幅度檢測法和相位差檢測法。幅度檢測的方法有回波門限法，幅度極大值法，特征參量相關(guān)檢測法和幅度加權(quán)平均時間法（WMT）。文中還提出了一種采用動態(tài)窗和數(shù)據(jù)滑動平均改進相位差檢測的方法。而后采用WMT法和改進后的相位差法對回波仿真信號以及實測信號進行了計算機仿真檢測。檢測結(jié)果表明在中心波束及中心波束附近區(qū)域采用WMT法檢測效果比較好，而在邊緣波束區(qū)域采用相位