| 主权项 |
一种低信噪比下的ADCP解测速模糊方法，其特征在于，包括以下步骤：1)根据宽带测量方式，ADCP工作时向水体中发射编码脉冲调制信号，一次发射信号中包含至少两组编码脉冲信号，编码脉冲的周期大小即为编码脉冲信号的长度；2)通过复自相关算法得到回波信号中的多普勒频偏，复自相关算法中两段编码回波信号的延时大小对应单个编码信号的长度，记为τ<sub>1</sub>；3)改变两个脉冲之间的延时，即改变单个编码脉冲信号的长度，使得此时用于进行复自相关运算的延时τ<sub>2</sub>＝1/lτ<sub>1</sub>，其中l称为延时改变系数；此延时下相邻两个脉冲回波间的真实相位差记为φ(τ<sub>2</sub>)，复自相关处理得到的相位为φ'(τ<sub>2</sub>)；对于回波中特定的多普勒频偏f，延时为τ的两段回波信号进行复自相关运算后得到的相位差表示为f×τ；根据两次测量下延时的关系可得两次延时下的真实相位差关系为φ(τ<sub>2</sub>)＝1/lφ(τ<sub>1</sub>)；对φ(τ<sub>2</sub>)的求取仍可能存在测速模糊，真实相位差φ(τ<sub>2</sub>)与测量相位差φ'(τ<sub>2</sub>)的关系可表示为φ(τ<sub>2</sub>)＝φ'(τ<sub>2</sub>)+k<sub>1</sub>×2πk<sub>1</sub>＝±1,±2...，k<sub>1</sub>是对相位差φ'(τ<sub>2</sub>)的解模糊修正系数；由于φ(τ<sub>2</sub>)＝1/lφ(τ<sub>1</sub>)，而φ(τ<sub>1</sub>)和φ(τ<sub>2</sub>)可用测量得到的φ'(τ<sub>1</sub>)和φ'(τ<sub>2</sub>)分别表示，对应关系分别为φ(τ<sub>1</sub>)＝φ'(τ<sub>1</sub>)+k×2πk＝±1,±2...和φ(τ<sub>2</sub>)＝φ'(τ<sub>2</sub>)+k<sub>1</sub>×2πk<sub>1</sub>＝±1,±2...；使得表达式|φ(τ<sub>2</sub>)‑1/lφ'(τ<sub>1</sub>)‑k/l×2π|结果最小的k值即为最终的解模糊系数；但由于φ(τ<sub>2</sub>)未知，可根据表达式|φ'(τ<sub>2</sub>)‑1/lφ'(τ<sub>1</sub>)‑k/l×2π|，得到该表达式结果最小的k的取值，记为k<sub>1</sub>'，称为延时在τ<sub>2</sub>下对测流结果的解模糊修正系数；根据φ(τ<sub>2</sub>)和φ'(τ<sub>2</sub>)的关系可得k与k<sub>1</sub>'的关系为k＝k<sub>1</sub>'+k<sub>1</sub>×l。4)改变两个脉冲之间的延时，使得此时用于进行复自相关运算的延时τ<sub>3</sub>＝1/mτ<sub>1</sub>，其中m称为延时改变系数；此延时下相邻两个脉冲回波间的真实相位差记为φ(τ<sub>3</sub>)，复自相关处理得到的相位为φ'(τ<sub>3</sub>)；根据两次测量下延时的关系可得两次延时下的真实相位差关系为φ(τ<sub>3</sub>)＝1/mφ(τ<sub>1</sub>)；对φ(τ<sub>3</sub>)的求取仍可能存在测速模糊，真实相位差φ(τ<sub>3</sub>)与测量相位差φ'(τ<sub>3</sub>)的关系可表示为φ(τ<sub>3</sub>)＝φ'(τ<sub>3</sub>)+k<sub>2</sub>×2πk<sub>2</sub>＝±1,±2...，k<sub>2</sub>是对相位差φ'(τ<sub>3</sub>)的解模糊修正系数；由于φ(τ<sub>3</sub>)＝1/mφ(τ<sub>1</sub>)，而φ(τ<sub>1</sub>)和φ(τ<sub>3</sub>)可用测量得到的φ'(τ<sub>1</sub>)和φ'(τ<sub>3</sub>)分别表示，对应关系分别为φ(τ<sub>1</sub>)＝φ'(τ<sub>1</sub>)+k×2πk＝±1,±2...和φ(τ<sub>3</sub>)＝φ'(τ<sub>3</sub>)+k<sub>2</sub>×2πk<sub>2</sub>＝±1,±2...，使得表达式|φ(τ<sub>3</sub>)‑1/mφ'(τ<sub>1</sub>)‑k/m×2π|结果最小的k值即为最终的解模糊系数；但由于φ(τ<sub>3</sub>)未知，可根据表达式|φ'(τ<sub>3</sub>)‑1/mφ'(τ<sub>1</sub>)‑k/m×2π|，得到该表达式结果最小的k的取值，记为k'<sub>2</sub>，称为延时在τ<sub>3</sub>下对测流结果的解模糊修正系数。根据φ(τ<sub>3</sub>)和φ'(τ<sub>3</sub>)的关系可得k与k'<sub>2</sub>的关系为k＝k'<sub>2</sub>+k<sub>2</sub>×m；5)根据两次延时改变下求得的解模糊修正系数k<sub>1</sub>'，k'<sub>2</sub>；同时满足式k＝k<sub>1</sub>'+k<sub>1</sub>×l和式k＝k'<sub>2</sub>+k<sub>2</sub>×m的最小值k即为最终的解模糊系数。 |
