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多波束条带测深仪是一种具有高测绘效率、高测量精度、高分辨率的海底地形测绘设备,特别适合于大面积扫海测绘作业.该文的主要研究工作及其特点包括:1.综述了国内外海底地形测量设备的现状和发展趋势,重点介绍了多波束海底地形测绘的技术特点;并以我国首台多波束条带测深仪为背景,简介了系统组成和工作原理;2.针对系统所要求的使用指标和主要技术参数的可靠实现,发展并充分论证了超宽发射"V"型基阵设计的必要性;结合声纳方程讨论并确定了系统的主要工作参数;3.讨论了多波束条带测深仪核心技术--实时数安多波束形成算法和实现.在分析声纳设备中常用波束形成实现方法的基础上,提出一种基于最优数字正交信号获取技术的移位边带多波束形成算法,分析了算法的并行性,计算机仿真研究及多次湖试和海试证明了算法的有效性和正确性;4.针对波束形成算法的并行性,依据声纳系统模块化设计思想,专门设计并完成了一个基于多片TMS320C30的流水式MTMD并行处理系统,重点解决了高速多通道数据采集系统及其多通道数据的实时传输及管理技术、多DSP芯片间快速通讯问题,从而保证了系统实时多波束形成的顺利完成;5.该文通过研究海底混响产生的物理过程建立了一个海底散射信号仿真的物理模型,讨论了实现仿真的几项关键技术并实现了一个32通道海底散射信号模拟器,其产生的仿真信号,经与实际混响信号比较,具有很好的统计一致性.从而为信号处理算法研究及系统陆上联调提供了必须的工具;6.由于海底反射散射信号没有明显的回波前沿,在对波束输出序列的时延估计采用了两种改进的能量中心算法基础上,提出了与算法密切相关的开关门技术,针对外侧波束展宽的特殊情况给出了一种改进措施及部分海试处理结果.