测高声呐数据采集及处理方法的研究

《测高声呐数据采集及处理方法的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文测高声呐数据采集及处理方法的研究硕士研究生：姜海斌指导教师：孙晶华教授学科、专业：光学工程论文主审人：梁艺军教授哈尔滨工程大学2012年12月分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文测高声呐数据采集及处理方法的研究硕士研究生：姜海斌指导教师：孙晶华教授学位级别：工学硕士学科、专业：光学工程所在单位：理学院论文提交日期：2012年12月论文答辩日期：2013年03月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofM.EngRe

2、searchonAcquisitionandProcessingMethodsfordataofAltimetricsonarCandidate:HaibinJiangSupervisor:Prof.JinghuaSunAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:OpticalEngineeringDateofSubmission:Dec.2012DateofOralExamination:Mar.2013University:HarbinEngineeringUniversity哈尔

3、滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或

4、机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日测高声呐数据采集及处理方法的研究摘要水坝隐患探测是预防溃坝的一道重要防线。人员下潜探测有很大的局限性，因此水下机

5、器人成为水下探测的一个趋势。测高声呐是水下机器人的一个重要的传感装置，通过测量水下机器人距离水底的高度，来协助控制人员操作水下机器人，防止其触底损坏或陷入淤泥中。同时，测高声呐也为堤坝隐患的位置提供一定的参考信息。此前的测高声呐控制及处理芯片较多，成本高，体积大。本论文旨在以FPGA为唯一控制和处理芯片，设计并实现一个新型测高声呐系统。论文中，首先分析了水下噪声和常用声呐信号源的特性，并根据设计要求确定了信号源方案；同时通过对微弱信号处理方法的研究，确定了回波信号的处理方法。然后对信号源特性及互相关算法做了MATLAB仿真，以验证方案的可行性。在回

6、波信号采集及处理过程中，首先通过硬件电路对采集信号滤波和放大，初步提高回波信号的信噪比；然后通过FPGA做数字信号处理，包括对噪声阈值的自适应采集和采集信号与源信号的互相关运算，最终确定回波信号的返回时刻，并计算出相应的距离值，以串口发送协议发送出去。最终，本论文完成了互相关算法在FPGA中的实现，提高了系统的稳定性；同时通过自适应噪声阈值的采集，提高了系统对环境的适应性，降低了高度信息的误码率。在长时间的实验验证下，测高声呐达到了预期的各项设计指标，具备了体积小、成本低、运算速度快、误码率低等特点。关键词：测高声呐；FPGA；互相关算法；数字信号

7、处理哈尔滨工程大学硕士学位论文AbstractDetectionofhiddendefectsindamsisanimportantlineofdefensefordambreakprevention.Underwaterrobothasbecomeatrendofdetectionsincemethodofpeoplesubmergencedetectionexistinggreatlimitations.Altimetricsonarisatypeofnecessarysensingequipmentonunderwaterrobot.Itis

8、usedtoassistcontrollerswhomanipulatetherobotreferringtomeasur