基于波束成形算法的三维风速风向测量方法

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目 录

第1章 绪论

1.1研究背景和意义

1.2三维超声测风技术研究现状

1.2.1国内研究现状

1.2.2国外研究现状

1.3 波束成形技术研究现状

1.4 本文的主要研究工作和章节安排

1.4.1 本文的主要研究工作

1.4.2 本文的主要章节安排

第2章 算法基础原理及随机阵列结构的模型建立

2.1 阵列信号处理基础

2.1.1 前提与假设

2.1.2 信号模型

2.2 常规波束成形算法的基本原理

2.3 随机阵列结构的模型建立

2.4 本章小节

第3章 空间中三维风速风向的测量

3.1测风算法的基本原理

3.1.1 基于波束成形原理进行风速风向估计

3.1.2 风参数映射信源位置的影响

3.1.3 超声波传播速度的校准

3.2基于波束成形算法测风方法性能分析

3.2.1 测量范围分析

3.2.2 算法运算量分析

3.3基于波束成形算法测风方法仿真分析

3.3.1 测风方法可行性验证实验

3.3.2 不同信噪比下测风结果的均方根误差实验

3.3.3 测风结果的成功率实验

3.4 基于不同准则波束成形算法的测风性能分析

3.4.1 MSNR准则下的测风方法

3.4.2 MMSE准则下的测风方法

3.4.3 LCMV准则下的测风方法

3.4.4 基于不同准则波束成形算法下的测风性能分析与对比

3.5 本章小节

第4章 三维测风系统的硬件实验平台

4.1 测风系统整体框架

4.2三维测风系统的硬件搭建

4.2.1 硬件实验平台整体结构

4.2.2实验平台各部分介绍

4.2.3风洞性能

4.3实验平台数据预处理

4.3.1基于协方差矩阵的幅相误差校正

4.3.2希尔伯特变换

4.4 三维测风系统的实验测试与结果分析

4.4.1无风时的矫正效果

4.4.2有风测试

4.4.3实验平台实验结果分析与总结

4.5本章小结

第5章 总结与展望

5.1全文总结

5.2后续工作展望

参考文献

作者简介及科研成果

致 谢