基于潜标的海洋湍流数据检测与处理方法的研究

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1、谨以此文献给我的家人、老师和朋友⋯⋯⋯一孙婧婧IIIIIPlIIMIIIPlIIIIIIIIIIIY2158414基于潜标的海洋湍流数据检测与处理方法的研究学位论文完成日期：皇!生：』：塑指导教师签字答辩委员会成员签字釜盘壁嘉豢选独创声明本人声明所呈交的学位沦文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得!蕉；塑避亘墨焦壹墨堑型声噎曲，本拦可空2或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文

2、中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：和J静{签字日期：．如旃』月加日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使_[}j学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权学校可咀将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位

3、^文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。(傀密的学位论文在解密后适用本授权书)学f屯论文怍者签私w，薅鼎导师签字岳∥为簦

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6、≥力，坪4-ft山¨基于潜标的海洋湍流数据检测与处理方法的研究摘要海洋湍流是一种高频的随机运动，在海洋中普遍存在。湍流现象的发生对海水温度、盐度的改变，对洋流和海洋气候的影响，对海洋生物的生长和分布等都有重要影响。因此，对海洋湍流信息的准确掌握与分析，可以有效的完善人们对海洋环境的认识，有助于人们进一步加强对海洋气候和灾害预报体系的改进，推进对海洋可再生能源的利用。目前．世界上部分国家已经开始了对湍流观测和数据采集的研究，并不断研制湍流观测仪器，湍流数据的获取技术已成为研究海洋观测技术领域的重要方向。

7、本文在总结各国海洋湍流观测仪器的开发历史及经验基础上．详细论述了自主研发并设计制造的基于锚系潜标的海洋湍流观测仪(FMS—OUC)系统，对各部分组成及功能指标做出详细描述。同时，设计了与目前国际上比较流行的微结构剖面仪测量方法的比测实验，在实践方面论证了锚系揣流观测系统测量的准确度与精确度均以达到国际水平。湍流检测仪在测量湍流信号时会受到各种噪声的干扰。在数字信号处理方面，时频分析方法通过将一维信号变换到二维时频平面上．以有效的展现出非平稳信号时间和频率的变化对应关系，分析信号的局部特性，从而揭示信号所隐含的深层信息，常用的有短时博里叫变换、魏

8、格纳．维尔分粕、小波变换等．传统傅里叶变换虽然不能分析出信号的时域特性，但在平稳信号的频域分析方面还是一种比较经典的方法，而小波分析在时域和频域都有着很好的分辨率，是处理非平稳信号方的一种很有效的方法。但是，面对复杂性较高的海洋湍流信号，单独使用任何一种方法都无法进行有效的处理，匹配追踪方法是近几年发展较为迅速的一种信号处理方法，它以过完备的原子库著称．可以根据信号特征进行与相似原子的匹配，按照迭代标准进行循环分解，最终将信号分解成基函数的线性叠加和最后一项不能分解的冗余项，小过，在处理实际数据时，需要根据对信号特征的预知进行处理．因此需要建立

9、可靠的原子库。本文在充分分析湍流信号和振动信号特征的情况下，提出一种基于小波原子库的匹配追踪的数据处理方法。L&方法以根据湍流特征挑选出的小波基函数作为原子阼原子．让原始信号与该原子库中的原子做匹；配计算，选择相应的匹配小波，重新

10、f；=『建湍流信号。同时，在论义-f-洋细分析讨论r傅犁叶变换和小波变换的特征与适用范围，埘湍湍信号帛l振动信号进行区别化处理，i5}汁丁系列仿真丈验，最终将湍流信号帆采集到的仂始信号中提出，实现了湍流信息的准确获取，并缺得丁是好的湍动能耗艘率帅线。关键宇：；替标：海洋湍流：锚系观；刑：小波分析：匹配追踪TheRes

11、earchofOceanTurbulenceDetectingandProcessingBasedonSubmergedBuoyAbstractTurbulencejsahigh．frequencyrandommovement，prevalentj11theoceantemperatureandsalinityoftheoceanwillbechangedbythephenomenonofturbulence，andalsothecurrentsandmarineclimateAtthesariletime．thegrowthanddistfi

12、butionofthemarineorganismlsimpactedmostly，tooSo，weshouldmasterandanalysisth