| 【中文题名】 | 基于相关特性的水下连续激光后向散射测量方法研究 |
| 【英文题名】 | The Method Research of Underwater Continuous Laser Backscattering Measurement Based on Correlation Algorithm |
| 【学科专业】 | 光学工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-8-21 |
| 【中关键词】 | 等相位体,蓝绿激光,水下探测,伪随机码,本征曲线, |
| 【英关键词】 | Equal phase volume,blue green laser,underwater detection,pseudo random code,intrinsic curve, |
| 【分类导航】 | 天文学、地球科学>海洋学>海洋基础科学>海洋物理学>海洋光学>光在水下的传播 |
| 【论文摘要】 |
本文分析了蓝绿激光水下传输特性，并结合伪随机码的相关特性，提出了一种基于相关算法的水下蓝绿激光后向散射测量方法。该方法利用调制载有伪随机信息的蓝绿激光作为测量输出光信号，光信号经过水的后向散射作用，部分测量信号被散射回光源处被接收转换，转换后产生的电信号与相位可调的本地伪随机参考信号作相关运算，可以得到一条携带水体信息的后向散射水体本征曲线，通过适当的信息提取方法，即可获得相关水体信息。
本文对激光在水下传播的多次散射模型进行了分析和简化，提出了一种激光在水下传播的等相位模型——等相位体；并对其进行了Matlab仿真验证，结果表明等相位体的模型符合基本的物理规律并具有一些重要性质。
使用不同长度的伪随机m序列将会得到不同的相关极大值，而且随着伪随机码的级数的增加，相关极大值呈平方关系增加；相反地，相关极小值却保持不变。通过增加伪随机序列长度提高相关最大值，为解决激光在水下传输时信号能量衰减过大、信噪比过低问题提供了一种解决途径，同时还能提高测量过程中的最大无模糊距离，为水下测量和水下探测提供了一种可行的方法。 |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
5-6 |
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Abstract |
6-10 |
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第1章 绪论 |
10-13 |
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1.1 课题背景 |
10-11 |
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1.2 国内外研究现状 |
11-12 |
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1.3 本课题的研究目标 |
12-13 |
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第2章 海水的光学性质 |
13-18 |
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2.1 海水的光学性质概述 |
13 |
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2.2 海水的光吸收特性 |
13 |
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2.3 海水的光散射特性 |
13-16 |
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2.3.1 纯水的光散射特性 |
14 |
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2.3.2 纯海水的光散射特性 |
14-16 |
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2.4 海水介质的其它重要固有光学特性参数 |
16 |
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2.5 海水介质中散射效应的分类 |
16-17 |
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2.6 本章小结 |
17-18 |
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第3章 基于相关特性的水下连续激光后向散射测量方法概述 |
18-26 |
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3.1 伪随机码概述 |
18-22 |
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3.1.1 伪随机码的定义 |
18 |
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3.1.2 伪随机码的应用 |
18-19 |
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3.1.3 m序列的产生 |
19-20 |
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3.1.4 m序列的性质 |
20-22 |
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3.2 基于相关特性的水下连续激光后向散射测量方法简述 |
22-23 |
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3.3 硬件实现方案 |
23-25 |
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3.4 本章小结 |
25-26 |
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第4章 等相位体概念的提出与计算 |
26-32 |
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4.1 等相位体概念提出的背景 |
26 |
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4.2 等相位体概念提出的简化条件 |
26 |
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4.3 等相位体参数方程的计算 |
26-29 |
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4.4 基于等相位体概念后向散射光强度计算 |
29-30 |
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4.5 本章小结 |
30-32 |
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第5章 伪随机码调制的光强度相关计算仿真 |
32-52 |
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5.1 测量过程的数学模型 |
32 |
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5.2 Matlab/Simulink混合编程方法概述 |
32-37 |
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5.2.1 Matlab语言简介 |
32-34 |
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5.2.2 Simulink简介 |
34 |
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5.2.3 Simulink建模方法 |
34-35 |
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5.2.4 Matlab-Simulink联合仿真方法 |
35-37 |
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5.3 Simulink图形仿真 |
37-47 |
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5.3.1 Simulink主要仿真模块简介 |
37-42 |
|
5.3.2 Simulink图形编程 |
42-47 |
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5.4 仿真结果及分析 |
47-51 |
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5.5 本章小结 |
51-52 |
|
结论 |
52-53 |
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参考文献 |
53-56 |
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攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
56-57 |
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致谢 |
57 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.39355 |
