1.一種低信噪比下的ADCP解測速模糊方法,其特征在于,包括以下步驟:
1)根據(jù)寬帶測量方式,ADCP工作時向水體中發(fā)射編碼脈沖調(diào)制信號,一次發(fā)射信號中包含至少兩組編碼脈沖信號,編碼脈沖的周期大小即為編碼脈沖信號的長度;
2)通過復(fù)自相關(guān)算法得到回波信號中的多普勒頻偏,復(fù)自相關(guān)算法中兩段編碼回波信號的延時大小對應(yīng)單個編碼信號的長度,記為τ1;
3)改變兩個脈沖之間的延時,即改變單個編碼脈沖信號的長度,使得此時用于進(jìn)行復(fù)自相關(guān)運(yùn)算的延時τ2=1/lτ1,其中l(wèi)稱為延時改變系數(shù);此延時下相鄰兩個脈沖回波間的真實(shí)相位差記為φ(τ2),復(fù)自相關(guān)處理得到的相位為φ'(τ2);對于回波中特定的多普勒頻偏f,延時為τ的兩段回波信號進(jìn)行復(fù)自相關(guān)運(yùn)算后得到的相位差表示為f×τ;根據(jù)兩次測量下延時的關(guān)系可得兩次延時下的真實(shí)相位差關(guān)系為φ(τ2)=1/lφ(τ1);對φ(τ2)的求取仍可能存在測速模糊,真實(shí)相位差φ(τ2)與測量相位差φ'(τ2)的關(guān)系可表示為φ(τ2)=φ'(τ2)+k1×2πk1=±1,±2...,k1是對相位差φ'(τ2)的解模糊修正系數(shù);由于φ(τ2)=1/lφ(τ1),而φ(τ1)和φ(τ2)可用測量得到的φ'(τ1)和φ'(τ2)分別表示,對應(yīng)關(guān)系分別為φ(τ1)=φ'(τ1)+k×2πk=±1,±2...和φ(τ2)=φ'(τ2)+k1×2πk1=±1,±2...;使得表達(dá)式|φ(τ2)-1/lφ'(τ1)-k/l×2π|結(jié)果最小的k值即為最終的解模糊系數(shù);但由于φ(τ2)未知,可根據(jù)表達(dá)式|φ'(τ2)-1/lφ'(τ1)-k/l×2π|,得到該表達(dá)式結(jié)果最小的k的取值,記為k1',稱為延時在τ2下對測流結(jié)果的解模糊修正系數(shù);根據(jù)φ(τ2)和φ'(τ2)的關(guān)系可得k與k1'的關(guān)系為k=k1'+k1×l。
4)改變兩個脈沖之間的延時,使得此時用于進(jìn)行復(fù)自相關(guān)運(yùn)算的延時τ3=1/mτ1,其中m稱為延時改變系數(shù);此延時下相鄰兩個脈沖回波間的真實(shí)相位差記為φ(τ3),復(fù)自相關(guān)處理得到的相位為φ'(τ3);根據(jù)兩次測量下延時的關(guān)系可得兩次延時下的真實(shí)相位差關(guān)系為φ(τ3)=1/mφ(τ1);對φ(τ3)的求取仍可能存在測速模糊,真實(shí)相位差φ(τ3)與測量相位差φ'(τ3)的關(guān)系可表示為φ(τ3)=φ'(τ3)+k2×2πk2=±1,±2...,k2是對相位差φ'(τ3)的解模糊修正系數(shù);由于φ(τ3)=1/mφ(τ1),而φ(τ1)和φ(τ3)可用測量得到的φ'(τ1)和φ'(τ3)分別表示,對應(yīng)關(guān)系分別為φ(τ1)=φ'(τ1)+k×2πk=±1,±2...和φ(τ3)=φ'(τ3)+k2×2πk2=±1,±2...,使得表達(dá)式|φ(τ3)-1/mφ'(τ1)-k/m×2π|結(jié)果最小的k值即為最終的解模糊系數(shù);但由于φ(τ3)未知,可根據(jù)表達(dá)式|φ'(τ3)-1/mφ'(τ1)-k/m×2π|,得到該表達(dá)式結(jié)果最小的k的取值,記為k'2,稱為延時在τ3下對測流結(jié)果的解模糊修正系數(shù)。根據(jù)φ(τ3)和φ'(τ3)的關(guān)系可得k與k'2的關(guān)系為k=k'2+k2×m;
5)根據(jù)兩次延時改變下求得的解模糊修正系數(shù)k1',k'2;同時滿足式k=k1'+k1×l和式k=k'2+k2×m的最小值k即為最終的解模糊系數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的低信噪比下的ADCP解測速模糊方法,其特征在于,設(shè)置一次發(fā)射信號中的單個編碼脈沖信號長度為τ1,要得到最終回波中的多普勒頻偏,需先利用復(fù)自相關(guān)得到一次發(fā)射信號對應(yīng)的接收回波中相鄰兩個編碼脈沖信號的相位差,復(fù)自相關(guān)算法中兩段編碼回波信號的延時大小對應(yīng)單個編碼信號的長度,記為τ1,得到此延時下的相位差記作φ'(τ1),此延時下的真實(shí)相位差用φ(τ1)表示;其中,若測量過程中沒有產(chǎn)生測速模糊,則有φ(τ1)=φ'(τ1);若產(chǎn)生測速模糊,則有φ(τ1)=φ'(τ1)+k×2πk=±1,±2...,k為此延時下對相位差φ'(τ1)的解模糊系數(shù)。