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摘 要
ABSTRACT
1 绪论
1.1研究背景
1.2机载激光测深技术的研究概述
1.2.1国外研究概述
1.2.2国内研究概述
1.3主要机载激光测深系统介绍
1.4机载激光测深的关键技术
1.5本文研究工作
2 机载激光测深系统的介绍
2.2 机载激光测深回波信号的主要处理方法
2.2.1 数学近似法
2.2.2 反卷积法
2.3 机载激光测深技术的应用
2.4 本章总结
3 滤波器的选择与仿真
3.1数字滤波器
3.1.1 有限冲激响应(FIR)滤波器
3.1.2 无限冲激响应(IIR)滤波器
3.1.3 FIR滤波器和IIR滤波器的比较
3.2 FIR滤波器的基本特性
3.2.1 FIR滤波器的线性相位特性
3.2.2 FIR滤波器的幅频特性
3.2.3 FIR滤波器的零点特性
3.3 FIR滤波器的设计方法
3.3.1 窗函数法
3.3.2 频率采样设计法
3.3.3 等纹波逼近设计法
3.3.4 约束最小二乘设计法
3.4 滤波器的仿真
3.4.1 用窗函数法设计FIR滤波器的仿真
3.4.2 用频率采样法设计FIR滤波器的仿真
3.4.3 用等纹波逼近法设计FIR滤波器的仿真
3.4.4 用约束最小二乘法设计FIR滤波器的仿真
3.5 滤波效果的分析与比较
图3-20 用矩形窗设计FIR滤波器的滤波效果和二阶导数图
图3-21 用三角形窗设计FIR滤波器的滤波效果和二阶导数图
图3-22 用汉宁窗设计FIR滤波器的滤波效果和二阶导数图
图3-24 用布莱克曼窗设计FIR滤波器的滤波效果和二阶导数图
图3-26 用频率采样法设计FIR滤波器的滤波效果和二阶导数图
图3-28 用约束最小二乘法设计FIR滤波器的滤波效果和二阶导数图
3.6 本章总结
4 机载激光测深回波信号波形数据的拟合及仿真
4.1 曲线最佳拟合的判断标准
4.1.1 均方根误差(RMSE)判断
4.1.2 决定系数判别法
4.2 最小二乘法拟合原理
4.2.1 最小二乘法线性拟合
4.2.2 最小二乘法多项式拟合
4.3 基于最小二乘法线性拟合的仿真
图4-1 用最小二乘线性拟合法对海水后向散射部分离散数据拟合的波形图
4.4 基于最小二乘法多项式拟合的仿真
图4-2 用最小二乘多项式拟合法对海面回波信号部分离散数据拟合的波形图
4.5 多个函数的拟合与仿真
4.5.1 多个指数函数的拟合与仿真
4.5.2 多个高斯函数的拟合与仿真
4.6 机载激光测深信号波形的分析与比较
4.7 本章总结
5 海洋测深外场实验数据的处理与分析
5.1 基于最小二乘法的数据处理与仿真
图5-1 最小二乘拟合法对海洋测深回波信号的拟合波形图
5.2 基于多个函数拟合的数据处理与仿真
图5-2 多个函数拟合法对海洋测深回波信号的拟合波形图
5.3 波峰位置探测
图5-3 多个函数拟合法对海洋测深回波信号的拟合波形与一阶导数图
5.4 分析与比较
5.5 本章总结
6 总结与展望
6.1主要工作总结
6.2展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间取得的研究成果
