基于非线性回波包络模型的超声波飞行速度测量方法

摘要

海水声速测量通常采用飞行时间(TOF)法,即测量超声波通过已知距离所用的时间.针对其高精度测量需求,研究一种基于非线性回波包络模型的超声波飞行速度测量方法,建立超声波接收信号模型;构建最小二乘优化目标函数;通过改进粒子群优化算法对超声波参数进行优化获得精确的超声波传播时间,从而求得超声波传播速度.建立声速测量实验平台,在恒温水槽中注入纯水后测量超声波飞行时间,获得声速值与某声速仪测量声速值相差小于0.15 m/s.实验表明:基于非线性回波包络模型的超声波声速测量方法可行.