發(fā)布時(shí)間：2020-09-27 19:40

　　 聲學(xué)的應(yīng)用涉及多個(gè)領(lǐng)域,尤其是在水下環(huán)境對(duì)于數(shù)據(jù)通信、礦產(chǎn)勘探、能源開發(fā)、水文監(jiān)測(cè)等至關(guān)重要。水下環(huán)境復(fù)雜多變,聲波在傳輸過(guò)程中受多種因素影響,分析聲波的特性可以得知介質(zhì)參數(shù),因此對(duì)于聲波在水下介質(zhì)的傳輸時(shí)間、傳輸路徑、傳輸損失、聲能分布等的測(cè)量具有重要意義。河流生態(tài)的監(jiān)測(cè)包含各方各面,本文側(cè)重于河口水溫、流速、入�？偭康谋O(jiān)控。首先查閱了河道水文監(jiān)控的相關(guān)資料,介紹并整理了已有的溫度、流速、通量的測(cè)量方法,其次,確定了基于聲學(xué)探測(cè)手段的溫流反演技術(shù),通過(guò)本課題組已有的理論、設(shè)備基礎(chǔ)進(jìn)行完善、實(shí)驗(yàn),提出了將海洋高頻聲層析技術(shù)應(yīng)用于河道水文監(jiān)測(cè),在福建省九龍江北溪的江東庫(kù)區(qū)進(jìn)行考察、試驗(yàn),并設(shè)立聲學(xué)觀測(cè)站,之后對(duì)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際環(huán)境參數(shù)進(jìn)行收集、分析,包括河道三維地形的測(cè)量,實(shí)時(shí)水位、溫度的監(jiān)測(cè)。基于現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,本文在已有的理論、模型、設(shè)備基礎(chǔ)上,對(duì)海洋聲層析理論進(jìn)行了完善,對(duì)聲信號(hào)進(jìn)行了偽隨機(jī)編碼以及混沌編碼,提高其性噪比和抗多途能力。根據(jù)地形,基于bellhop對(duì)聲線仿進(jìn)行了模擬、仿真分析。研發(fā)了河口 60 kHz高頻聲層析觀測(cè)儀器,采用工控機(jī)、水聲探頭等硬件設(shè)備,基于LabVIEW編寫的用戶界面程序,以及AWDT遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸軟件,實(shí)現(xiàn)聲學(xué)信號(hào)的實(shí)時(shí)發(fā)送、采樣、分析等,由其反演得到的溫度、流速數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)傳輸與發(fā)布。在實(shí)驗(yàn)期間,福建漳州地區(qū)多次出現(xiàn)臺(tái)風(fēng)、暴雨等特殊天氣,其帶來(lái)的水量、溫度驟變都由本設(shè)備所監(jiān)測(cè)到,通過(guò)實(shí)際情況分析和與ADCP等測(cè)流設(shè)備進(jìn)行對(duì)比,其監(jiān)測(cè)結(jié)果較為準(zhǔn)確,聲學(xué)信號(hào)的變化與仿真模型相似,水文數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)合理。
【學(xué)位單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：P332
【部分圖文】：

邐第一章緒論邐逡逑高之后，對(duì)系統(tǒng)的采樣率、授時(shí)精度、數(shù)據(jù)處理速度提出了更高的要求。小尺度逡逑水域的水體中存在不均勻分布特性，對(duì)于中小尺度的測(cè)量結(jié)果影響較大，不容忽逡逑視，而且由于深度較淺，存在著復(fù)雜的邊界因素的影響，水面、水底的邊界對(duì)聲逡逑波存在反射、折射的現(xiàn)象。因此根據(jù)這些因素，廣島大學(xué)設(shè)計(jì)了沿海聲層析系統(tǒng)，逡逑如圖１．３．１，并于１９９６年在日本的瀨戶內(nèi)海［１９］，建立兩個(gè)聲學(xué)站點(diǎn)，站點(diǎn)間距逡逑５．７邋ｋｍ，用聲波互易傳輸?shù)姆椒�測(cè)得潮流的變化。逡逑

圖１．３．２廣島大學(xué)聲層析實(shí)驗(yàn)逡逑Ｆｉｇ．邋１．３．２邋Ａｃｏｕｓｔｉｃ邋ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ邋ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ邋ｉｎ邋Ｈｉｒｏｓｈｉｍａ邋Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ逡逑國(guó)內(nèi)學(xué)者在這一領(lǐng)域也己經(jīng)展開相關(guān)的研究工作，國(guó)家海洋二所朱小華研發(fā)逡逑了頻率為５邋ｋＨｚ的中頻沿海聲層析儀，如圖１．３．３邋（插入儀器圖），并在舟山群島、逡逑三門灣、錢塘江、瓊州海峽等進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)地形進(jìn)行聲場(chǎng)模擬，如圖逡逑１．３．４，測(cè)出潮流的動(dòng)態(tài)，并在錢塘江測(cè)算出了流量的變化過(guò)程［２Ｕ２，２３’２４１。逡逑

圖１．３．３中頻沿海聲層析儀逡逑Ｆｉｇ．邋１．３．３邋Ｍｉｄｄｌｅ邋ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ邋ｃｏａｓｔａｌ邋ａｃｏｕｓｔｉｃ邋ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ邋ｓｙｓｔｅｍ逡逑３２0：Ｒ＾￥￣ｌ３１０Ｎ邐．逡逑３０１逡逑３０°Ｎ邋＾邋Ｈａｎｇ７：ｌｔｏｔｒ＂逡逑３０＊逡逑押９°Ｅ邋１２。�！赍澹保玻�°Ｅ邋１２２ｅＥ邋１邋文Ｅ逡逑ＧＰＳ邋ｓａｔｅｌｌｉｔｅ逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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1 薛冰;;淺析近、現(xiàn)代河流流量測(cè)驗(yàn)技術(shù)[J];河南科技;2014年08期

2 張宇;徐曉輝;;海底反射對(duì)水聲射線混沌行為的影響[J];聲學(xué)學(xué)報(bào);2011年02期

3 廖光洪;朱小華;林巨;鄭紅;梁楚進(jìn);陶劍鋒;楊成浩;;海洋聲層析觀測(cè)技術(shù)和方法[J];海洋學(xué)報(bào)(中文版);2010年03期

4 林智慧;陳綏陽(yáng);王元一;;m序列及其在通信中的應(yīng)用[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2009年09期

5 廖光洪;朱小華;林巨;鄭紅;梁楚進(jìn);;海洋聲層析應(yīng)用與觀測(cè)研究綜述[J];地球物理學(xué)進(jìn)展;2008年06期

6 陳東升;許肖梅;;八階連續(xù)時(shí)間濾波器MAX274在淺海水聲跳頻通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年02期

7 王會(huì)華;李寶平;;m序列發(fā)生器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];北京電子科技學(xué)院學(xué)報(bào);2007年02期

8 陳能汪,張珞平,洪華生,劉建昌;九龍江流域農(nóng)村生活污水污染定量研究[J];廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年S1期

9 王暉;淮河干流水質(zhì)斷面污染物年通量估算[J];水資源保護(hù);2004年06期

10 林輝勇;聲學(xué)多普勒流速剖面儀在河流水文測(cè)驗(yàn)中的應(yīng)用[J];中國(guó)水利;2003年18期

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1 楊家軒;何琳;帥長(zhǎng)庚;王占友;;基于Bellhop模型的不同海山地形水下聲學(xué)仿真[A];中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)第十一屆青年學(xué)術(shù)會(huì)議會(huì)議論文集[C];2015年

2 林巨;金子新;;利用淺海聲層析數(shù)據(jù)重建廣島灣三維潮流場(chǎng)[A];中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)2006年全國(guó)聲學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

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1 王曉梅;基于嵌入式技術(shù)的河流水位流量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究與應(yīng)用[D];北方工業(yè)大學(xué);2014年

2 趙宗曦;河口海岸區(qū)域的高頻聲層析研究[D];廈門大學(xué);2014年

3 周昱;流量測(cè)量的相關(guān)算法的分析與仿真[D];華中科技大學(xué);2008年

4 夏斌;2005年夏季環(huán)渤海16條主要河流的污染狀況及入海通量[D];中國(guó)海洋大學(xué);2007年

5 楊倬;基于擴(kuò)頻技術(shù)的水下通信技術(shù)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2006年

6 周三文;水聲擴(kuò)頻通信系統(tǒng)仿真研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2003年

本文編號(hào)：2828288