相关测速声纳测量流层速度的方法及其系统技术方案

本发明专利技术公开了一种相关测速声纳测量流层速度的方法及其系统。该系统包括计算机，计算机内包括一可读存储介质；该可读存储介质包括：初始化模块、发射编码模块、发射／接收模块、解调滤波模块、第一计算模块、参数模块、第二计算模块和速度模块。该系统执行下列步骤：开始、初始化、选择发射编码、发射、读取数据、解调滤波、分别计算各流层的时空相关函数矩阵、设置各个流层最大似然法的搜索范围、采用用最大似然法分别求各流层解和储存结果。在采用最大似然法分别求各流层解步骤中，采用的流体介质声纳阵时空相关函数用库默尔函数简洁表示，与实验符合良好。该函数不仅适用于远场区，即平面波区，还适用于夫琅和费区，即球面波区。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种测量流体介质速度的方法，更具体地说，是涉及一种相关测速声纳测量流层速度的方法及其系统。(B)以级数形式给出了声纳阵时空相关函数对于流体介质和底介质的理论表式，表式中包括了贝赛尔函数和勒让德函数，以及由经验得出的简易表式。在进行数据处理时，因为前者复杂，所以用的是后者。(C)基于最大似然原理，采用单纯形方法，将理论的和实验数据获得的声纳阵时空相关函数进行最佳拟合，求得流体的速度和载体对底的速度。(D)采用匹配滤波器的方法检测海底回波。(2)S.E.Bradley等人的美国专利5422860“Correlation Sonar System”中详细介绍了相关声纳发射信号产生的方法，发射调相伪随机信号，其自相关函数在延时τ＝0和τ＝τc时各有一个幅值不等的峰。目前现有的相关测速声纳系统在测量流体介质的流层速度时，存在明显的不足(1)它的声纳阵时空相关函数的理论表式相当复杂，实际中难以应用，而由经验得出的简易表式缺乏足够的物理基础。这是相关测速声纳系统的最关键技术。(2)用单纯形将理论的和实验的时空相关函数拟合，并不是最好的方法。(3)采用与声纳阵时空相关函数最大值对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种相关测速声纳测量流层速度的方法，包括以下步骤： （１）选择发射编码； （２）根据发射编码发射声脉冲到流体介质中，并接收各流层反向散射的回波信号； （３）对各流层回波信号进行解调滤波，并计算各流层的时空相关函数矩阵； （４）设置未知参数系综＊＝｛＊↓［ｘ］，＊↓［ｙ］，σ↓［ｖｘ］，σ↓［ｖｙ］，γ｝的搜索范围，其中＊↓［ｘ］、＊↓［ｙ］分别是ｘ、ｙ方向各流层的相对速度均值，σ↓［ｖｘ］、σ↓［ｖｙ］分别是ｘ和ｙ方向各流层速度的方差，γ是宽度因子； （５）在未知参数系综＊的搜索范围内，基于最大似然原理，将步骤（３）中的各流层时空相关函数矩阵与理论的流体介质声纳阵...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱维庆，王长红，
申请(专利权)人：中国科学院声学研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]