The invention discloses a method of frequency measurement, a Doppler log includes selecting s points form a sample from the S data set, and according to the sample to obtain the sample model, among them, the data set for the S echo signal received by Doppler log complex correlation or the complex period in determining the distance threshold; the DTH data set Si, using the sample model in which Si is a subset of the S, the Si of the data points for the interior point; the reassessment of the sample model according to the relation between the number of Si points and Nth threshold, and estimation straight to the Doppler shift in the model after the revaluation. Through the simulation of Doppler log frequency measuring method provided by the invention has higher stability compared with the existing technology, which can reduce the frequency measurement errors of Doppler log.
【技术实现步骤摘要】
多普勒计程仪的测频方法
本专利技术涉及多普勒计程仪
,特别是涉及一种多普勒计程仪的测频方法。
技术介绍
多普勒计程仪(DopplerVelocityLog,DVL)是一种测量船舶或水下平台相对于水底航速的仪器,其利用向水底发射声波和接收水底反射回波之间的多普勒频移,计算平台在横向和纵向的速度。多普勒计程仪进行信号处理的关键是多普勒频率的测量,其直接影响了测速精度。早期测频方法主要是过零点检测方法,包括双计数器过零点检测、数字式过零点检测方法等。当前测频主要采用复相关法,其主要依据是回波信号复相关的相位是多普勒频率的一次函数。根据采用的信号形式,多普勒计程仪可分为三类,一是脉冲非相干技术,即采用CW脉冲信号;二是脉冲相干技术,采用CW脉冲对;三是宽带编码技术,采用M序列或其它伪随机序列调制信。不论采用何种信号形式,对回波的复相关处理后,计算其相位时会得到多普勒频移的一次函数,对其斜率的估计误差将直接影响多普勒测频精度,从而影响测速精度。影响相位斜率估计精度的因素有三点,一是噪声的引入;二是波束开角造成区域多目标回波的叠加;三是复相关处理时对回波的截取方式,这涉及到回波的底跟踪处理。复相关相位斜率估计的传统方法是使用最小二乘法,其本质是使误差的均方根达到最小。最小二乘法适用于误差较小时,但当误差较大时其估计结果与真值差异较大,因此,现有技术的多普勒计程仪的测频方法存在测试误差较大的问题。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本专利技术的目的在于提出一种测试误差小的多普勒计程仪的测频方法。本专利技术提供一种多普勒计程仪的测频 ...
【技术保护点】
一种多普勒计程仪的测频方法,其特征在于,包括:从数据集S中选取s个点组成一个样本,并根据所述样本获得样本模型,其中,所述数据集S为所述多普勒计程仪接收到的回波信号的复相关或所述复相关中的一段;利用所述样本模型确定距离阈值dth内的数据点集Si,其中,Si是S的一个子集,所述Si中的数据点为内点;根据Si中的内点数量与阈值Nth的大小关系对所述样本模型进行重估,并在重估后的所述样板模型中估计直线以获得多普勒频移。
【技术特征摘要】
1.一种多普勒计程仪的测频方法,其特征在于,包括:从数据集S中选取s个点组成一个样本,并根据所述样本获得样本模型,其中,所述数据集S为所述多普勒计程仪接收到的回波信号的复相关或所述复相关中的一段;利用所述样本模型确定距离阈值dth内的数据点集Si,其中,Si是S的一个子集,所述Si中的数据点为内点;根据Si中的内点数量与阈值Nth的大小关系对所述样本模型进行重估,并在重估后的所述样板模型中估计直线以获得多普勒频移。2.根据权利要求1所述的多普勒计程仪的测频方法,其特征在于,所述根据Si中的内点数量与阈值Nth的大小关系对所述样本模型进行重估,并在重估后的所述样板模型中估计直线以获得多普勒频移的步骤包括:若Si中的内点数量大于阈值Nth,则使用Si的所有内点的内点集重新估计模型,以获得重估后的所述样板模型;若Si中的内点数量小于阈值Nth,则选择一个新的样本子集,并判断新的样本子集中的内点数量是否大于阈值Nth,若否,则重复选择一个新的样本子集的步骤,直至新的样本子集中的内点数量大于阈值Nth。3.根据权利要求1所述的多普勒计程仪的测频方法,其特征在于,所述方法还包括:从所述数据集S中选取选择两点组成一个样本,根据选择的两点确定一条直线;将到该直线距离小于所述距离阈值dth的点确定为当前内点,其余点设为当前外点,若所述当前内点的数量小于所述阈值Nth,则重新选择样本;若所述当前内点的数量大于所述阈值Nth,则取样结束,使用所述当前内点组成的内点集,并利用最小二乘法重新估计所述直线,估计得到的直线斜率即为所述多普勒频移。4.根据权利要求1至3任意一项所述的多普勒计程仪的测频方法,其特征在于,所述复相关包括CW单脉冲的复相关。5.根据权利要求4所述的多普勒计程仪的测频方法,其特征在于,所述CW单脉冲的复相关的获取方法包括以下步骤:当发射信号为CW单脉冲时,发射信号为:其中T为发射信号脉冲宽度,f0为信号频率,为初始相位;接收回波经过时延τ和多普勒频移fd,其信号为:其中,同相支路是回波信号与cos(2πf0t)相乘,具体为:正交支路是回波信号与-sin(2πf0t)相乘,具体为正交解调后信号中均包括一个高频项和一个...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨海东,邱震钰,白书华,郭鹏飞,黄斌,
申请(专利权)人:南昌理工学院,
类型:发明
国别省市:江西,36
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