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摘要

作为水下多波束测深系统的关键部分，水下测深算法的性能直接影响测深系统的精确性和可靠性。为解决幅度法和相位差法在中心波束附近和边缘波束附近存在较大误差的问题，文章提出一种幅度-相位联合测深算法。该算法在测深过程中，能够根据回波信号的角度大小自动切换算法：当角度小于15°时，采用WMT检测法；当角度大于15°时，采用相位差法。该算法弥补了单一算法在中心波束和边缘波束附近误差较大的缺点，提高了系统在不同测深角度下的准确性。此外，传统单核DSP难以实时完成水下测深算法处理，因此，基于TMS320C6678 DSP芯片，采用主从模型方式，利用其5个核完成了幅度-相位联合测深算法的工程实现，满足了系统的实时性要求。

关键词

水下测深；数字信号处理；幅度-相位联合测深

参考文献

1. [1] HAMMERSTAD E，ASHEIM S，NILSEN K. Advances in Multibeam Echo Sounder Technology [J].Proceedings of OCEANS，1993：482-487.
2. [2] 陆秀平，黄谟涛，翟国君，等.多波束测深数据处理关键技术研究进展与展望 [J].海洋测绘，2016，36（4）：1-6+11.
3. [3] 范震寰.多波束测深关键技术研究 [D].南京：南京航空航天大学，2005.
4. [4] NIE L C，ZHU Q，LI H S. Application of Amplistude-Phase Detection in Multi-Beam Bathymetric System [J].Technical Acoustics，2005：84-88.
5. [5] 姜莹.多波束测深系统高分辨力底检测：算法研究与系统实现 [D].杭州：浙江大学，2012.
6. [6] 孙栋，丁仕军，李晓红，等.基于多波束测深系统在海岛（礁）地形测量中的应用 [J].测绘通报，2024（11）：90-96.
7. [7] VOLBERG B，MEURLING T. Evolution and Future of Multibeam Echosounder Technology [C]//2007 Symposium on Underwater Technology and Workshop on Scientific Use of Submarine Cables and Related Technologies. Piscataway：IEEE，2007：147-155.
8. [8] 伭炜.便携式浅水多波束测深系统及其模拟电路设计 [D].哈尔滨：哈尔滨工程大学，2006.
9. [9] 周天，徐超，李海森.多波束测深声呐技术原理与应用 [M].北京：科学出版社，2023.
10. [10] YANG T，JIA Q Z，TAO X M，et al. Implementation and Optimization of Target Detection based on Multi-core DSP [C]//2022 IEEE 10th Joint International Information Technology and Artificial Intelligence Conference (ITAIC). Piscataway：IEEE，2022：1587-1592.
11. [11] 吴灏，肖吉阳，范红旗，等.TMS320C6678 多核 DSP 的核间通信方法 [J].电子技术应用，2012，38（9）：11-13.

作者简介

贾怀昌（1999—），男，汉族，甘肃会宁人，硕士，研究方向：水下信号处理。