<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Publishing with OASIS Tables v3.0 20080202//EN" "journalpub-oasis3.dtd">
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:oasis="http://docs.oasis-open.org/ns/oasis-exchange/table" dtd-version="3.0"><?xmltex \hack{\allowdisplaybreaks}?>
  <front>
    <journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher">GI</journal-id>
<journal-title-group>
<journal-title>Geoscientific Instrumentation, Methods and Data Systems</journal-title>
<abbrev-journal-title abbrev-type="publisher">GI</abbrev-journal-title>
<abbrev-journal-title abbrev-type="nlm-ta">Geosci. Instrum. Method. Data Syst.</abbrev-journal-title>
</journal-title-group>
<issn pub-type="epub">2193-0864</issn>
<publisher><publisher-name>Copernicus Publications</publisher-name>
<publisher-loc>Göttingen, Germany</publisher-loc>
</publisher>
</journal-meta>

    <article-meta>
      <article-id pub-id-type="doi">10.5194/gi-6-209-2017</article-id><title-group><article-title>Method for processing XCP data with improved accuracy</article-title>
      </title-group><?xmltex \runningtitle{Method for processing XCP data with improved accuracy}?><?xmltex \runningauthor{X.~Zhang et al.}?>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author" corresp="no" rid="aff1">
          <name><surname>Zhang</surname><given-names>Xinyue</given-names></name>
          
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author" corresp="yes" rid="aff1">
          <name><surname>Zhang</surname><given-names>Qisheng</given-names></name>
          <email>zqs@cugb.edu.cn</email>
        <ext-link>https://orcid.org/0000-0002-6012-7308</ext-link></contrib>
        <contrib contrib-type="author" corresp="no" rid="aff1">
          <name><surname>Zhao</surname><given-names>Xiao</given-names></name>
          
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author" corresp="no" rid="aff2">
          <name><surname>Zhang</surname><given-names>Qimao</given-names></name>
          
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author" corresp="no" rid="aff1">
          <name><surname>Liu</surname><given-names>Shenghui</given-names></name>
          
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author" corresp="no" rid="aff1">
          <name><surname>Li</surname><given-names>Shuhan</given-names></name>
          
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author" corresp="no" rid="aff1">
          <name><surname>Yuan</surname><given-names>Zhenzhong</given-names></name>
          
        </contrib>
        <aff id="aff1"><label>1</label><institution>School of Geophysics and Information Technology, China University of
Geosciences (Beijing), Beijing, 100083, China</institution>
        </aff>
        <aff id="aff2"><label>2</label><institution>Institute of Electronics, Chinese Academy of Sciences, Beijing,
100190, China</institution>
        </aff>
      </contrib-group>
      <author-notes><corresp id="corr1">Qisheng Zhang (zqs@cugb.edu.cn)</corresp></author-notes><pub-date><day>16</day><month>May</month><year>2017</year></pub-date>
      
      <volume>6</volume>
      <issue>1</issue>
      <fpage>209</fpage><lpage>215</lpage>
      <history>
        <date date-type="received"><day>17</day><month>December</month><year>2016</year></date>
           <date date-type="rev-request"><day>30</day><month>January</month><year>2017</year></date>
           <date date-type="rev-recd"><day>29</day><month>March</month><year>2017</year></date>
           <date date-type="accepted"><day>24</day><month>April</month><year>2017</year></date>
      </history>
      <permissions>
<license license-type="open-access">
<license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 Unported License. To view a copy of this license, visit <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/">http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/</ext-link></license-p>
</license>
</permissions><self-uri xlink:href="https://gi.copernicus.org/articles/6/209/2017/gi-6-209-2017.html">This article is available from https://gi.copernicus.org/articles/6/209/2017/gi-6-209-2017.html</self-uri>
<self-uri xlink:href="https://gi.copernicus.org/articles/6/209/2017/gi-6-209-2017.pdf">The full text article is available as a PDF file from https://gi.copernicus.org/articles/6/209/2017/gi-6-209-2017.pdf</self-uri>


      <abstract>
    <p>An expendable current profiler (XCP) is a device used for
monitoring ocean currents. In this study, we focus on the technology
available for processing XCP data and propose a more accurate method for
calculating the current velocity from the nanovolt-scale current-induced
electric field measured using an XCP. In order to confirm the accuracy of the
proposed data processing method, a sea test was performed in the South China
Sea region, wherein, for the first time in China, ocean current and electric-field data were collected from the sea surface to a depth of 1000 m using an
XCP. The current-data processing method described herein was used to
determine the eastward and northward relative velocity components of the
current from the measured data, which were then compared with the current
data obtained using an acoustic Doppler current profiler, in order verify the
accuracy of the measurements as well as that of the data processing method.</p>
  </abstract>
    </article-meta>
  </front>
<body>
      

<sec id="Ch1.S1" sec-type="intro">
  <title>Introduction</title>
      <p>Oceans cover approximately 360 million km<inline-formula><mml:math id="M1" display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:math></inline-formula> of the earth's surface, thus
accounting for 71 % of its surface area. Ocean currents play a significant
role in various geological, physical, chemical, and biological processes as
well as in the formation of the surrounding climates and weather patterns
and the variability seen in them. Therefore, elucidating the laws that
govern ocean currents and their patterns is of great importance to the
fishing and shipping industries as well as from a military point of view
(Crews and Futterman, 1962).</p>
      <p>The expendable current profiler (XCP) can gather information related to the
current profile quickly (Liu and He, 2010). The XCP is jettisoned from a
ship, submarine, aircraft, or similar carrying platform so that it can
rapidly measure the current and temperature profiles as it sinks and
calculate the corresponding water depth based on the sinking speed (Liu et
al., 2007; Chen et al., 2011). The data obtained are transmitted to the
carrying platform through a wire or by wireless communication and are
processed, yielding the real-time variations in the current and temperature
with the depth. XCPs can be used in oceanographic surveying, marine
environmental forecasting, scientific research, and military applications
and are advanced and highly efficient devices for data collection (Liu and
He, 2010; Chen et al., 2010). The XCP is used for monitoring ocean currents,
and an XPS was recently developed in China specifically for obtaining
current-related data. The XCP works on the following principle: the
horizontal motion of the current makes it cut the vertical component of the
geomagnetic field, inducing an electric field (Larsen and Sanford, 1985; Zhang et al.,
2008; Lin et al., 2003). In a stable geomagnetic field, the magnitude of the
induced electric field depends on the velocity of the current (Larsen and Sanford, 1985;
Wang et al., 2005; Yan et al., 2011). Therefore, the motion properties of
the current can be determined by measuring the generated electric field
(Chave et al., 1990; Wu and Chen, 1991; Hisayoshi and Hisashi, 2015). Within
a certain temporal and spatial range, the current-induced electric field is
a weak direct current (DC) signal (of the order of tens of nanovolts).
However, in this case, measuring the nanovolt-scale DC signal becomes a
significant challenge. During the measurements corresponding to the sinking
process, the above-mentioned XCP probe modulates the nanovolt-scale DC
signal into an approximate single-frequency alternating current (AC) signal
through mechanical rotation. However, determining the amplitude and phase of
such weak single-frequency AC signals is also a technical challenge, making
it difficult to process the current data. In order to solve this problem,
the XCP uses a voltage-to-frequency converter to determine the in-phase
component, quadrature component, and baseline data related to the compass
coil, along with the induced electric-field signal. In this study, it was
assumed that this single-frequency AC signal (coil and induced
electric-field signal) is a modulated signal with a carrier frequency, and a
method for processing the current data to calculate the amplitude and phase
of the modulated signal was used in order to determine the eastward and
northward relative velocity components of the current.</p>
      <p>In this study, we propose a method for processing XCP current data in order
to improve its accuracy. To efficiently calculate the current parameters
based on XCP data, two steps are essential. The first is to calculate the
electric field that is generated by a given current and use the results of
this calculation to determine the speed and direction of the current
corresponding to the measured electric field. The second is to determine the
effect of placing the probe in seawater on the electric field in order to
ensure the accuracy of the current measurements. In addition, owing to the
differences in the microchips, capacitors, and resistors used in different
XCP probes, the magnitude of the simulated signal may deviate from the
theoretical value; this will directly affect the results of the subsequent
data processing. Thus, in order to ensure the accuracy of the XCP data
processing, the XCP probe used in this study was calibrated. Finally, the
accuracy of the method used for processing the current data was confirmed
through a sea test.</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S2">
  <title>Processing of ocean current data obtained using XCP</title>
<sec id="Ch1.S2.SS1">
  <title>Principle underlying XCP ocean current data processing</title>
      <p>In a rectangular coordinate system consisting of the <inline-formula><mml:math id="M2" display="inline"><mml:mi>x</mml:mi></mml:math></inline-formula> axis (east), <inline-formula><mml:math id="M3" display="inline"><mml:mi>y</mml:mi></mml:math></inline-formula> axis
(north), and <inline-formula><mml:math id="M4" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> axis (vertical), an ocean current with velocity <inline-formula><mml:math id="M5" display="inline"><mml:mi>V</mml:mi></mml:math></inline-formula> flows
horizontally in any direction, and the measurement direction angle between
the induced voltage and the <inline-formula><mml:math id="M6" display="inline"><mml:mi>y</mml:mi></mml:math></inline-formula> axis is <inline-formula><mml:math id="M7" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:math></inline-formula>. The electromotive force,
<inline-formula><mml:math id="M8" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, induced by the ocean current, as measured between
two points on horizontally placed electrodes and separated by distance <inline-formula><mml:math id="M9" display="inline"><mml:mi>L</mml:mi></mml:math></inline-formula>, is
given by the following equation (Liu and He, 2010; Larsen and Sanford, 1985):
            <disp-formula id="Ch1.E1" content-type="numbered"><mml:math id="M10" display="block"><mml:mtable class="array" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub><mml:mo>×</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>⋅</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">L</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">E</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">¯</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">E</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">¯</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
          where <inline-formula><mml:math id="M11" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">E</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M12" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">¯</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">E</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M13" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">N</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="M14" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">¯</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">N</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> represent the eastward component of the current velocity, average velocity
of the eastward component, northward component of the velocity, and average
velocity of the northward component, respectively, and <inline-formula><mml:math id="M15" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the
vertical component of the geomagnetic field. Equation (1) describes the
electric field induced by an ocean current. From the equation, it can be
seen that the measured voltage is proportional not only to the distance <inline-formula><mml:math id="M16" display="inline"><mml:mi>L</mml:mi></mml:math></inline-formula>
measured by the probe but also to
<inline-formula><mml:math id="M17" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the relative velocity of the ocean current. Therefore,
<inline-formula><mml:math id="M18" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> can be obtained by measuring <inline-formula><mml:math id="M19" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. However,
because it is difficult to determine <inline-formula><mml:math id="M20" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> in practice, the measured data for the electromagnetic fields
induced by ocean currents are used to calculate the relative velocity of the
currents.</p>
      <p>Based on the model proposed by Larsen and Sanford (1985), Eq. (1) can
be improved by adding a compensation factor for the XCP probe, as shown in
Eq. (2), where <inline-formula><mml:math id="M21" display="inline"><mml:mi>K</mml:mi></mml:math></inline-formula> is indicative of the impact of the XCP probe on the
distribution of the current-induced electric field around the probe when it
is placed in seawater. Numerical simulations, forward modelling, and
physical simulations have shown that, when the XCP probe is placed in the
test area, there is an approximately 2-fold increase in the strength of
the current-induced electric field as measured by the electric-field sensor
of the XCP. Thus, the value of <inline-formula><mml:math id="M22" display="inline"><mml:mi>K</mml:mi></mml:math></inline-formula> is normally taken to be 1 (Zhang et al.,
2016).</p>
      <p>The electric field, <inline-formula><mml:math id="M23" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, generated by the two electrodes cutting
through the geomagnetic field during the descent of the XCP probe is
expressed by Eq. (3), where <inline-formula><mml:math id="M24" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">H</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the horizontal geomagnetic field,
<inline-formula><mml:math id="M25" display="inline"><mml:mi>W</mml:mi></mml:math></inline-formula>
is the descent velocity of the XCP probe, <inline-formula><mml:math id="M26" display="inline"><mml:mi>L</mml:mi></mml:math></inline-formula> is the interelectrode spacing,
and <inline-formula><mml:math id="M27" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:math></inline-formula> is the angle between the measurement electrodes and the
<inline-formula><mml:math id="M28" display="inline"><mml:mi>y</mml:mi></mml:math></inline-formula> axis (magnetic north). Therefore, the total voltage, <inline-formula><mml:math id="M29" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>,
acting on the electric-field sensor of the XCP is given by Eq. (4).

                <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M30" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">E</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">¯</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">E</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E2"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">¯</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E3"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">H</mml:mi></mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">E</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">¯</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">E</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E4"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo>[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">¯</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">H</mml:mi></mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            <inline-formula><mml:math id="M31" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M32" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, namely, the voltage signal measured by the
electrodes and the coil signal, are converted into pulse signals by a
voltage–frequency converter; the magnitude of the voltage is represented by
the magnitude of the frequency of the signal (Zhang et al., 2011). During
the measurement process, the modulated signals are demodulated by the probe
using electrical circuits, based on the compass coil signals, and the
demodulated signals are transmitted to the surface XCP float (Gandolfi et
al., 1972). They are then relayed to and stored in the wireless ocean
current data receiver in the deck unit.</p>
      <p>The modulated signals can be modelled as follows:
            <disp-formula id="Ch1.E5" content-type="numbered"><mml:math id="M33" display="block"><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
          where <inline-formula><mml:math id="M34" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi></mml:math></inline-formula> is the angular frequency of the probe spin; <inline-formula><mml:math id="M35" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:math></inline-formula> is
its phase position; <inline-formula><mml:math id="M36" display="inline"><mml:mi>C</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M37" display="inline"><mml:mi>D</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="M38" display="inline"><mml:mi>E</mml:mi></mml:math></inline-formula> are the delay coefficients of the circuits;
and <inline-formula><mml:math id="M39" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:math></inline-formula> is the measurement noise.</p>
      <p>In fact, the primary data recorded by the measurement instruments include
the period counts of the useful signals and the coil signals, and the two
types of signals are demodulated into their in-phase component <inline-formula><mml:math id="M40" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>,
quadrature component <inline-formula><mml:math id="M41" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and baseline component <inline-formula><mml:math id="M42" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The
measurement of the period of the voltage–frequency converter of <inline-formula><mml:math id="M43" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is
shown in Fig. 1, where CIR represents the control signals of the in-phase
component counter and CQR represents the control signals of the quadrature
component counter. According to Fig. 1, the relationship between <inline-formula><mml:math id="M44" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M45" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="M46" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of the modulated signals is as follows:

                <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M47" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="Ch1.E6"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E7"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">5</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E8"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            and <inline-formula><mml:math id="M48" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M49" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M50" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M51" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M52" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="M53" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">5</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">5</mml:mn><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Here, <inline-formula><mml:math id="M54" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M55" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are the
(<inline-formula><mml:math id="M56" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>)th and <inline-formula><mml:math id="M57" display="inline"><mml:mi>n</mml:mi></mml:math></inline-formula>th periods of rotation of the XCP probe as it is
going down.</p>

      <?xmltex \floatpos{t}?><fig id="Ch1.F1"><caption><p>Measurement of period of voltage–frequency converter of <inline-formula><mml:math id="M58" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></caption>
          <?xmltex \igopts{width=213.395669pt}?><graphic xlink:href="https://gi.copernicus.org/articles/6/209/2017/gi-6-209-2017-f01.pdf"/>

        </fig>

      <p>As can be seen from Fig. 1, <inline-formula><mml:math id="M59" display="inline"><mml:mtable class="array" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">5</mml:mn><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">…</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">5</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></inline-formula>. Here, <inline-formula><mml:math id="M60" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M61" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="M62" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are the periods of
the in-phase component, quadrature component, and baseline component.
Substituting Eq. (5) in Eqs. (6), (7), and (8) results in Eqs. (9), (10), and (11).

                <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M63" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mfenced><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E9"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msubsup></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">5</mml:mn><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E10"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">32</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">17</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">25</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">192</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">53</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">125</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E11"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            <inline-formula><mml:math id="M64" display="inline"><mml:mi>C</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M65" display="inline"><mml:mi>D</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="M66" display="inline"><mml:mi>E</mml:mi></mml:math></inline-formula> can
be obtained by solving Eq. (11) for three adjacent periods, i.e. for
<inline-formula><mml:math id="M67" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M68" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="M69" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. By making the circuit delay correction
for Eqs. (9) and (10) based on Eq. (11), <inline-formula><mml:math id="M70" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M71" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:msub><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>,
which are given by Eqs. (12) and (13), can be determined:

                <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M72" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msup><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfenced open="[" close=""><mml:mi>C</mml:mi><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mfenced></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E12"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mfenced close="]" open="."><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msubsup></mml:mfenced></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msup><mml:msub><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfenced open="[" close=""><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">5</mml:mn><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mfenced close=")" open="("><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mfenced></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E13"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mfenced close="]" open="."><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">32</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mn mathvariant="normal">17</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">25</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">192</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mn mathvariant="normal">53</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">125</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msubsup></mml:mfenced></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            The two components of the modulated signals, <inline-formula><mml:math id="M73" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M74" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>Q</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, can be
calculated based on <inline-formula><mml:math id="M75" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M76" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:msub><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as follows:
            <disp-formula id="Ch1.E14" content-type="numbered"><mml:math id="M77" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>Q</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:msub><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
          Then, based on <inline-formula><mml:math id="M78" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M79" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>Q</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, one can determine the amplitude,
<inline-formula><mml:math id="M80" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>F</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and phase, <inline-formula><mml:math id="M81" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mi>F</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, of the modulated signals:
            <disp-formula id="Ch1.E15" content-type="numbered"><mml:math id="M82" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>F</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mi>F</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:msup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>Q</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
          Next, from the gain recovery of the instrument, one can obtain the
amplitudes and phases of the useful voltage and coil voltage signals:

                <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M83" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="Ch1.E16"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">E</mml:mi></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">∠</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">E</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E17"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">∠</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            Finally, the eastward and northward relative velocity components of the
current, represented by <inline-formula><mml:math id="M84" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Er</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M85" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Nr</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, respectively, can be
calculated using Eqs. (16) and (17).

                <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M86" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="Ch1.E18"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Er</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">E</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">¯</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">E</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">E</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Nr</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">¯</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">E</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E19"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>W</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">H</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            where <inline-formula><mml:math id="M87" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">E</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>

      <?xmltex \floatpos{t}?><fig id="Ch1.F2"><caption><p>Circuit diagram of hardware used for data processing.</p></caption>
          <?xmltex \igopts{width=241.848425pt}?><graphic xlink:href="https://gi.copernicus.org/articles/6/209/2017/gi-6-209-2017-f02.pdf"/>

        </fig>

      <?xmltex \floatpos{t}?><fig id="Ch1.F3"><caption><p>Rotational frequency of XCP probe and change in amplitude of coil
signal, <inline-formula><mml:math id="M88" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (probe 1).</p></caption>
          <?xmltex \igopts{width=241.848425pt}?><graphic xlink:href="https://gi.copernicus.org/articles/6/209/2017/gi-6-209-2017-f03.pdf"/>

        </fig>

      <?xmltex \floatpos{t}?><fig id="Ch1.F4" specific-use="star"><caption><p>Ocean current velocity and temperature data as obtained using XCP
probe (probe 1).</p></caption>
          <?xmltex \igopts{width=369.885827pt}?><graphic xlink:href="https://gi.copernicus.org/articles/6/209/2017/gi-6-209-2017-f04.pdf"/>

        </fig>

      <?xmltex \floatpos{t}?><fig id="Ch1.F5" specific-use="star"><caption><p>Ocean current velocity data (21<inline-formula><mml:math id="M89" display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula>59.42<inline-formula><mml:math id="M90" display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> N,
118<inline-formula><mml:math id="M91" display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula>10.31<inline-formula><mml:math id="M92" display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> E) as obtained using ADCP.</p></caption>
          <?xmltex \igopts{width=369.885827pt}?><graphic xlink:href="https://gi.copernicus.org/articles/6/209/2017/gi-6-209-2017-f05.pdf"/>

        </fig>

</sec>
<sec id="Ch1.S2.SS2">
  <title>Procedure for processing XCP ocean current data</title>
      <p>The procedure for processing the XCP current data is as follows:
<list list-type="order"><list-item>
      <p>Based on three adjacent periods, <inline-formula><mml:math id="M93" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M94" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="M95" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>,
determined from the log of the measuring instrument, solve the simultaneous
equations shown below and calculate <inline-formula><mml:math id="M96" display="inline"><mml:mi>C</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M97" display="inline"><mml:mi>D</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="M98" display="inline"><mml:mi>E</mml:mi></mml:math></inline-formula>.<disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M99" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="Ch1.E20"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi>D</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn><mml:mi>E</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E21"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi>D</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn><mml:mi>E</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E22"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi>D</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn><mml:mi>E</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p></list-item><list-item>
      <p>Calculate the periods of the in-phase component, quadrature component,
and baseline component, namely, <inline-formula><mml:math id="M100" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M101" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="M102" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>,
respectively.<disp-formula id="Ch1.E23" content-type="numbered"><mml:math id="M103" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">5</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p></list-item><list-item>
      <p>Determine <inline-formula><mml:math id="M104" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M105" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>Q</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>:<disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M106" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E24"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mfenced><mml:mn mathvariant="normal">5</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mn mathvariant="normal">17</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">25</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mn mathvariant="normal">32</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E25"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mn mathvariant="normal">53</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">125</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">192</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p>Set <inline-formula><mml:math id="M107" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi>A</mml:mi><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Then, by combining Eq. (25) with Eq. (27), you get<disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M108" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi>A</mml:mi><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfenced close="" open="["><mml:mi>C</mml:mi><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mfenced></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E26"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mfenced close="]" open="."><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p>Set <inline-formula><mml:math id="M109" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi>A</mml:mi><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and substitute Eq. (25)
into Eq. (27):<disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M110" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msubsup><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi>A</mml:mi><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfenced close="" open="["><mml:mi>C</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mfenced><mml:mn mathvariant="normal">5</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mn mathvariant="normal">17</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">25</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">32</mml:mn></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E27"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mfenced open="." close="]"><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mn mathvariant="normal">53</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">125</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">192</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p>Based on <inline-formula><mml:math id="M111" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M112" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:msub><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the two components of the
modulated signals <inline-formula><mml:math id="M113" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M114" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>Q</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> can be calculated as follows:<disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M115" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mfenced open="{" close=""><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfenced open="[" close=""><mml:mi>C</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mfenced><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfenced></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E28"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mfenced close="}" open="."><mml:mfenced close="]" open="."><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mfenced></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>Q</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mfenced close="" open="{"><mml:msub><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfenced open="[" close=""><mml:mi>C</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mfenced><mml:mn mathvariant="normal">5</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfenced></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mn mathvariant="normal">17</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">25</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">32</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E29"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mfenced open="." close="}"><mml:mfenced open="." close="]"><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mn mathvariant="normal">53</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">125</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">192</mml:mn></mml:mfenced></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p></list-item><list-item>
      <p>Next, filter <inline-formula><mml:math id="M116" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M117" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>Q</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in order to get <inline-formula><mml:math id="M118" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M119" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>Q</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> (this is done using a Bartlett, i.e. a triangle,
window whose weight is <inline-formula><mml:math id="M120" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (Zoltan, 2012; Lim and Lian, 1993):<disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M121" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="Ch1.E30"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Nav</mml:mi></mml:munderover><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Nav</mml:mi></mml:munderover><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">In</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E31"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>Q</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Nav</mml:mi></mml:munderover><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Nav</mml:mi></mml:munderover><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p></list-item><list-item>
      <p>Based on the two components calculated above, the amplitude, <inline-formula><mml:math id="M122" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>F</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>,
and phase, <inline-formula><mml:math id="M123" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mi>F</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, of the modulated signals can be obtained:<disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M124" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>F</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>Q</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E32"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mi>F</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>tan⁡</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>Q</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>F</mml:mi></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">∠</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mi>F</mml:mi></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p></list-item><list-item>
      <p>The amplitude and phase of the useful voltage signal and coil voltage
signal are calculated using the procedure described in steps 3–5. It can be
concluded that the amplitude and phase of the electric-field-related current
signal and coil signal are <inline-formula><mml:math id="M125" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">E</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">E</mml:mi></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">∠</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">E</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M126" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">∠</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, respectively.</p></list-item><list-item>
      <p>The circuit diagram of the hardware used for data processing is shown in
Fig. 2. One can determine the original electric field and coil electric
field as follows:<disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M127" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">E</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">E</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">EFVF</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">EF</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi></mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">COR</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">EF</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E33"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">CCVF</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">CC</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>where <inline-formula><mml:math id="M128" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">EF</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">7</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">E</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M129" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">COR</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">7</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula>,
<inline-formula><mml:math id="M130" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">CC</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">8</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M131" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">EFVF</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">E</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">7</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi mathvariant="normal">Hz</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="M132" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">CCVF</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">8</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi mathvariant="normal">Hz</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></list-item><list-item>
      <p>Calculate the northward speed and the eastward speed:<disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M133" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="Ch1.E34"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">E</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>Z</mml:mi></mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>K</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E35"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">E</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>Z</mml:mi></mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>K</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>W</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">H</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>Z</mml:mi></mml:msub><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>K</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>where <inline-formula><mml:math id="M134" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">E</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></list-item></list></p>
      <p>Based on the velocity model, which uses <inline-formula><mml:math id="M135" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>×</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>,
the relation between the depth of the XCP probe in the ocean and time
is <inline-formula><mml:math id="M136" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>×</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>,
where <inline-formula><mml:math id="M137" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3.5</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup><mml:mn mathvariant="normal">10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M138" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3.85</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula><mml:math id="M139" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3.1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. This is the experience
value of the development of the XCP probe.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="Ch1.S3">
  <title>Results and discussion</title>
      <p>Because laboratory simulations of the marine environment are difficult to
perform, we performed a sea test using the XCP in order to verify the accuracy of the proposed method for
processing the XCP current data. An
XCP probe (probe 1) was combined with an XCP buoy and released in the test
area. The location of the release point was 21<inline-formula><mml:math id="M140" display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula>59.420<inline-formula><mml:math id="M141" display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> N,
118<inline-formula><mml:math id="M142" display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula>10.310<inline-formula><mml:math id="M143" display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> E, and data were collected up to a maximum depth of
1.151 m. The changes in the rotational frequency and coil signal (Ec) of the
probe during sinking are shown in Fig. 3. The collected Ec data were
processed to obtain the ocean current velocity data, which were then
combined with the collected temperature data to plot the curves shown in
Fig. 4.</p>
      <p>The data shown in Figs. 4 and 5 were collected at a location
44.3<inline-formula><mml:math id="M144" display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> east by south of Shantou, Guangdong Province, China, and
approximately 215 km away from Shantou, Guangdong Province, China. For
comparison, Fig. 5 shows the ocean current velocity data as measured by an
acoustic Doppler current profiler (ADCP) (Zoltan, 2012). The ADCP used
was an OS-75K ADCP supplied by RDI and had a maximum profiling depth of 700 m (Liu, 2016). A comparison of Figs. 4 and 5 shows that the ocean current
velocity as measured by the XCP was generally consistent with that measured
by the ADCP. From 16 m BSL to 600 m BSL, the velocity of the eastward ocean
current changed gradually from <inline-formula><mml:math id="M145" display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.6  to <inline-formula><mml:math id="M146" display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.1 m s<inline-formula><mml:math id="M147" display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, while the
velocity of the northward ocean current changed gradually from <inline-formula><mml:math id="M148" display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.5  to <inline-formula><mml:math id="M149" display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.96 m,s<inline-formula><mml:math id="M150" display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. The current at the top layer ran southwestward
in a direction approximately parallel to the coastal line in Guangdong
Province, China.</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S4" sec-type="conclusions">
  <title>Conclusions</title>
      <p>Based on the theoretical principles underlying the processing of current
data obtained using an XCP, in this study, we developed a method for
processing XCP data in order to improve the accuracy of the measurements. In
addition, a sea test was performed to evaluate the accuracy of the proposed
method. Relationships derived based on theoretical studies were used to
process the data collected from the sea test and to plot the current
velocity data. Moreover, the current velocity data obtained using the XCP
were compared with those obtained using an ADCP. It was found that the
trends in these two sets of velocity data were essentially consistent,
confirming the accuracy of the proposed method for processing XCP current
data.</p>
</sec>

      
      </body>
    <back><notes notes-type="dataavailability">

      <p>No data sets were used in this article.</p>
  </notes><notes notes-type="competinginterests">

      <p>The authors declare that they have no conflict of
interest.</p>
  </notes><?xmltex \hack{\newpage}?><ack><title>Acknowledgements</title><p>This work was supported by the Fundamental Research Funds for the Central
Universities of China (no. 2652014070), the National Natural Science
Foundation of China (no. 41574131), and the National 863 Program of China
(no. 2012AA061102).
<?xmltex \hack{\newline}?><?xmltex \hack{\newline}?>
Edited by:  L. Vazquez<?xmltex \hack{\newline}?>
Reviewed by:  two anonymous referees</p></ack><ref-list>
    <title>References</title>

      <ref id="bib1.bib1"><label>1</label><mixed-citation>
Chave, A. D. and Luther, D. S.: Low frequency motionally-induced electromagnetic fields
in the ocean, J. Geophys. Res., 95, 7185–7200, 1990.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib2"><label>2</label><mixed-citation>
Chen, W. Y., Zhang, R., Liu, N., Zhang, M. M., and  Tao, J. L.: Numerical simulation
the flow field of expendable current profiler probe, Sci. Technol.
Rev., 28, 62–65, 2010.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib3"><label>3</label><mixed-citation>
Chen, W. Y., Zhang, R., Liu, N., and Zhang, M. M.: Numerical study on the influence
of rotating to the movement characteristics of XCP probe, Ocean Technol.,
30, 61–63, 2011.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib4"><label>4</label><mixed-citation>
Crews, A. and Futterman, J.: Geomagnetic micropulsations due to the motion of
ocean waves, J. Geophys. Res., 67, 299–306, 1962.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib5"><label>5</label><mixed-citation>
Gandolfi, A., Nobili, C., Prudenziati, M., and Taroni, A.: Voltage-to-frequency conversion of signals supplied by
physical-quantity sensors, IEEE T. Ind. El. Con. In., 4, 107–114, 1972.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib6"><label>6</label><mixed-citation>
Hisayoshi, S. and Hisashi, U.: Motional magnetotellurics by long oceanic
waves, Geophys. J. Int., 201, 390–405, 2015.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib7"><label>7</label><mixed-citation>
Lim, Y. C. and  Lian, Y.: The optimum design of one- and two-dimensional FIR
filters using the frequency-response masking technique, IEEE Trans. Circuits
Syst., 40, 88–95, 1993.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib8"><label>8</label><mixed-citation>
Lin, C. S. and Ren, D. K.: Calculation of electromagnetic field induced by ocean
current, Journal of Naval University of Engineering, 15, 19–22, 2003.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib9"><label>9</label><mixed-citation>
Liu, N. and He, H. K.: Study on the theory of expendable current profiler
measurement, Ocean Technol., 29, 8–11, 2010.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib10"><label>10</label><mixed-citation>
Liu, N., Li, Y. J., and Zhu, G. W.: A kind of fast expendable current profiler
measure production, Ocean Technol., 26, 27–31, 2007.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib11"><label>11</label><mixed-citation>
Liu, Y. X.: Review on development of ADCP technology and its application,
Hydrographic Surveying and Charting, 36, 45–19, 2016.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib12"><label>12</label><mixed-citation>
Larsen, J. C. and Sanford, T. B.: Florida current volume transports from voltage measurements, Science, 227, 302–304,
1985.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib13"><label>13</label><mixed-citation>
Wang, Y. B., Chen, W. D., and Du, Y.: Effect of ocean wave on magnitude of
underwater electromagnetic field, J. Trop. Oceanogr., 24, 37–40,
2005.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib14"><label>14</label><mixed-citation>
Wu, J. S. and Chen, Y.: Study on the waves by the electromagnetic field induced by the waves in the geomagnetic field, Mar. Sci. 6, 26–30, 1991.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib15"><label>15</label><mixed-citation>
Yan, X. W., Yan, H., and Xiao, C. H.: Research on model of induce magnetic vector
of ocean waves, Hydrographic Surveying and Charting, 31, 8–11, 2011.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib16"><label>16</label><mixed-citation>
Zhang, Q. S., Deng, M., and Wang, Q.: Dynamic data transmission technique for
expendable current profiler,
Adv. Mat. Res., 220, 436–440, 2011.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib17"><label>17</label><mixed-citation>Zhang, Q. S., Xiao, Z., Xinyue, Z. et al.: Influence of Expendable Current
Profiler Probe on Induced Electric Field of Ocean Currents, Math.
Probl. Eng.,    9812929, <ext-link xlink:href="http://dx.doi.org/10.1155/2016/9812929" ext-link-type="DOI">10.1155/2016/9812929</ext-link>,  2016.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib18"><label>18</label><mixed-citation>Zhang, Z. L., Wei, W. B., Liu, B. H., Deng, M., and Jin, S.: Theoretical calculation
of electromagnetic field generated by ocean waves, Acta Oceanol. Sin., 30,
42–46, 2008.
 </mixed-citation></ref><?xmltex \hack{\newpage}?>
      <ref id="bib1.bib19"><label>19</label><mixed-citation>
Zoltan, B. S.: Using motionally-induced electric signals to indirectly
measure ocean velocity: Instrumental and theoretical developments, Prog. Oceanogr., 96, 108–127, 2012.</mixed-citation></ref>

  </ref-list><app-group content-type="float"><app><title/>

    </app></app-group></back>
    <!--<article-title-html>Method for processing XCP data with improved accuracy</article-title-html>
<abstract-html><p class="p">An expendable current profiler (XCP) is a device used for
monitoring ocean currents. In this study, we focus on the technology
available for processing XCP data and propose a more accurate method for
calculating the current velocity from the nanovolt-scale current-induced
electric field measured using an XCP. In order to confirm the accuracy of the
proposed data processing method, a sea test was performed in the South China
Sea region, wherein, for the first time in China, ocean current and electric-field data were collected from the sea surface to a depth of 1000 m using an
XCP. The current-data processing method described herein was used to
determine the eastward and northward relative velocity components of the
current from the measured data, which were then compared with the current
data obtained using an acoustic Doppler current profiler, in order verify the
accuracy of the measurements as well as that of the data processing method.</p></abstract-html>
<ref-html id="bib1.bib1"><label>1</label><mixed-citation>
Chave, A. D. and Luther, D. S.: Low frequency motionally-induced electromagnetic fields
in the ocean, J. Geophys. Res., 95, 7185–7200, 1990.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib2"><label>2</label><mixed-citation>
Chen, W. Y., Zhang, R., Liu, N., Zhang, M. M., and  Tao, J. L.: Numerical simulation
the flow field of expendable current profiler probe, Sci. Technol.
Rev., 28, 62–65, 2010.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib3"><label>3</label><mixed-citation>
Chen, W. Y., Zhang, R., Liu, N., and Zhang, M. M.: Numerical study on the influence
of rotating to the movement characteristics of XCP probe, Ocean Technol.,
30, 61–63, 2011.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib4"><label>4</label><mixed-citation>
Crews, A. and Futterman, J.: Geomagnetic micropulsations due to the motion of
ocean waves, J. Geophys. Res., 67, 299–306, 1962.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib5"><label>5</label><mixed-citation>
Gandolfi, A., Nobili, C., Prudenziati, M., and Taroni, A.: Voltage-to-frequency conversion of signals supplied by
physical-quantity sensors, IEEE T. Ind. El. Con. In., 4, 107–114, 1972.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib6"><label>6</label><mixed-citation>
Hisayoshi, S. and Hisashi, U.: Motional magnetotellurics by long oceanic
waves, Geophys. J. Int., 201, 390–405, 2015.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib7"><label>7</label><mixed-citation>
Lim, Y. C. and  Lian, Y.: The optimum design of one- and two-dimensional FIR
filters using the frequency-response masking technique, IEEE Trans. Circuits
Syst., 40, 88–95, 1993.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib8"><label>8</label><mixed-citation>
Lin, C. S. and Ren, D. K.: Calculation of electromagnetic field induced by ocean
current, Journal of Naval University of Engineering, 15, 19–22, 2003.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib9"><label>9</label><mixed-citation>
Liu, N. and He, H. K.: Study on the theory of expendable current profiler
measurement, Ocean Technol., 29, 8–11, 2010.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib10"><label>10</label><mixed-citation>
Liu, N., Li, Y. J., and Zhu, G. W.: A kind of fast expendable current profiler
measure production, Ocean Technol., 26, 27–31, 2007.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib11"><label>11</label><mixed-citation>
Liu, Y. X.: Review on development of ADCP technology and its application,
Hydrographic Surveying and Charting, 36, 45–19, 2016.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib12"><label>12</label><mixed-citation>
Larsen, J. C. and Sanford, T. B.: Florida current volume transports from voltage measurements, Science, 227, 302–304,
1985.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib13"><label>13</label><mixed-citation>
Wang, Y. B., Chen, W. D., and Du, Y.: Effect of ocean wave on magnitude of
underwater electromagnetic field, J. Trop. Oceanogr., 24, 37–40,
2005.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib14"><label>14</label><mixed-citation>
Wu, J. S. and Chen, Y.: Study on the waves by the electromagnetic field induced by the waves in the geomagnetic field, Mar. Sci. 6, 26–30, 1991.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib15"><label>15</label><mixed-citation>
Yan, X. W., Yan, H., and Xiao, C. H.: Research on model of induce magnetic vector
of ocean waves, Hydrographic Surveying and Charting, 31, 8–11, 2011.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib16"><label>16</label><mixed-citation>
Zhang, Q. S., Deng, M., and Wang, Q.: Dynamic data transmission technique for
expendable current profiler,
Adv. Mat. Res., 220, 436–440, 2011.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib17"><label>17</label><mixed-citation>
Zhang, Q. S., Xiao, Z., Xinyue, Z. et al.: Influence of Expendable Current
Profiler Probe on Induced Electric Field of Ocean Currents, Math.
Probl. Eng.,    9812929, <a href="http://dx.doi.org/10.1155/2016/9812929" target="_blank">doi:10.1155/2016/9812929</a>,  2016.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib18"><label>18</label><mixed-citation>
Zhang, Z. L., Wei, W. B., Liu, B. H., Deng, M., and Jin, S.: Theoretical calculation
of electromagnetic field generated by ocean waves, Acta Oceanol. Sin., 30,
42–46, 2008.

</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib19"><label>19</label><mixed-citation>
Zoltan, B. S.: Using motionally-induced electric signals to indirectly
measure ocean velocity: Instrumental and theoretical developments, Prog. Oceanogr., 96, 108–127, 2012.
</mixed-citation></ref-html>--></article>
