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原文传递波浪浮标数据处理方法研究

论文题名：	波浪浮标数据处理方法研究
关键词：	海洋监测;波浪浮标;海浪谱估计;测波方法;嵌入式系统
摘要：	随着我国经济的快速发展和综合国力的逐步提高，许多重要部门对海洋监测提出了更高的要求。波浪浮标是一种常用的海洋监测设备，具有无人值守、自动测量的优点，目前被广泛应用于各个海洋监测站。它可以定点、定时、连续、准确地对海面波浪的高度、周期以及波浪传播方向等水文要素进行遥测。　　本文在介绍国内外波浪浮标研究现状的基础上，指出了国内现有浮标的缺陷，分析了国外浮标在我国不适用的主要原因，提出了一套完整的波浪浮标系统设计方法和波浪浮标数据处理方法。主要是波浪浮标整体系统的总体设计方案，重点是波浪数据采集系统的设计方案，包括：微处理器单元、GPS单元、加速度传感器单元、电子罗盘单元以及嵌入式系统中软件的优化设计。此外，在介绍随机海浪模型，波高和波周期等海浪参数统计方法的前提下，重点介绍了基于加速度传感器的波浪浮标的测波原理和基于GPS传感器的波浪浮标的测波原理，然后比较了两种方法的优缺点，针对两种传感器提出了基于卡尔曼滤波器的信息融合新算法，以提高系统采集波面序列的精度。　　最后在介绍海浪功率谱和方向谱估计方法的基础上，提出了基于我国近海水浅特征的波浪浮标系统的功率谱、方向谱和波向的计算方法。波浪浮标数据处理软件的设计核心是浮标协同测波数据处理系统。通过仿真实验验证了本波浪浮标系统及其软件的有效性。
作者：	刘国栋
专业：	信息与通信工程
导师：	宋占杰
授予学位：	硕士
授予学位单位：	天津大学
学位年度：	2011
正文语种：	中文