[发明专利]用相控阵换能器进行声波多普勒速度处理的系统和方法

权利要求书

1.一种利用测量系统在流体介质中测量速度的方法，所述测量系统 包括换能器，所述方法包括：

发射第一组的一个或多个信号，该信号的带宽宽于所述测量系统的带 宽；

从所述第一组信号接收回声；至少部分基于所述第一组信号的回声而 获得第一速度估计值；

发射第二组的一个或多个信号，该信号的带宽等于或窄于所述测量系 统的带宽；

从所述第二组信号接收回声；

至少部分基于所述第二组信号的回声而获得两个或更多可能的速度 估计值；以及

基于所述第一速度估计值，从所述可能的速度估计值中选择一个，其 中该选择的速度估计值比第一速度估计值更精确。

2.如权利要求1所述的方法，其中至少部分通过所述换能器的带宽， 确定所述测量系统的带宽。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述换能器包括一个或多个活塞 式换能器。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述换能器包括相控阵换能器， 所述相控阵换能器包括多个换能器元件，其布置为形成单个的二维阵列。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述第一和第二组信号中的每个 信号包括脉冲信号，每个脉冲信号包括多个编码序列，每个编码序列包括 多个编码元素，其中每个编码序列的带宽等于所述编码元素的带宽。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述第一和第二组信号中的每个 信号包括脉冲信号，每个脉冲信号包括多个编码序列，每个编码序列包括 多个编码元素，其中每个脉冲信号、每个编码序列、每个编码元素的带宽 相等。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述获得第一速度估计值进一步 包括计算第一组信号的回声和延迟处理滞后时间后第一组信号的回声之 间的自相关函数。

8.如权利要求7所述的方法，其中至少部分基于所述方法设计用于 测量的最大速度，选择所述处理滞后时间。

9.如权利要求1所述的方法，其中每个可能的速度估计值对应于不 同的k值，k是正或负整数，其中所述选择进一步包括：

基于所述第一速度估计值确定k的值；以及

选择与确定的k值对应的可能的速度估计值。

10.如权利要求1所述的方法，其中选择的速度估计值包括比第一速 度估计值小的偏差。

11.如权利要求1所述的方法，其中选择的速度估计值包括比第一速 度估计值小的短期误差或位置保持误差。

12.如权利要求1所述的方法，其中获得可能的速度估计值进一步包 括计算第二组信号的回声和延迟处理滞后时间后第二组信号的回声之间 的自相关函数。

13.如权利要求12所述的方法，其中至少部分基于所述方法设计要 达到的短期噪声要求，选择所述处理滞后时间。

14.如权利要求12所述的方法，其中至少部分基于所述方法设计要 达到的位置保持要求，选择所述处理滞后时间。

15.如权利要求1所述的方法，其中所述测量的速度是流体介质中水 流的速度。

16.如权利要求1所述的方法，其中所述测量的速度是车辆或船只相 对于所述流体介质的底部或表面的速度。

17.如权利要求1所述的方法，其中所述测量的速度是目标的速度。