一种改进型线圈靶测速系统

现有的水下弹丸测速系统采用线圈靶对弹丸进行测试;但是存在灵敏度低、噪声严重、线路冗杂和不便于后期处理等问题。为改进以上问题,提出一种改进型线圈靶测速系统,采用低导磁率金属作为线圈靶外框,以漆包线缠绕坡莫合金作为线圈,以增强其灵敏度;同时设计了信号调理和并联电路,将多路传感器信号滤波放大并整合成一路信号,保证线路简洁;后期数据处理使用小波降噪,并进行突变点检测,能够得出精确的穿越时间点;经过多次试验验证,该系统动态特性良好,测试结果更精确,为水下自动武器的研制提供了帮助。     

基于磁负反馈及斩波放大的地震电磁扰动感应式磁传感器的研制

根据地震电磁扰动的监测需求,研制一种感应式磁传感器.在结构设计上,提出磁通反馈与电路反馈相结合的双反馈方法以消除谐振频率对工作频带的限制;根据斩波放大原理,在信号调理电路中将信号与噪声分离进而滤除噪声,设计感应式磁传感器.测试结果表明,研制的磁传感器满足地震监测的性能要求.     

甚低频远程遥控信号传输特性分析及接收方法

分析甚低频电磁波传播路径与方式,给出场强的计算公式。推导了海水中的基本电磁波方程,分析了电磁波的入水深度和入水后相位的变化,特别是电场和磁场分量从水面传播到水下时场强的衰减,并初步估算了甚低频遥控信号的入水深度。采用正交天线,不论信号来自任何方向,它接收到的都是最大值。     

低噪声宽带宽感应式磁传感器

在大深度测量时,由于传统空心线圈传感器自身空心线圈和差分放大器部分引入了噪声,致使感应式磁传感器探测灵敏度降低,无法满足地质探测深度的需要。针对此问题,通过理论分析空心线圈磁传感器中空心线圈的物理结构和前置放大电路的机理,研究引入噪声的主要来源,建立基于结型场效应晶体管(JFET)的感应式磁传感器等效模型,提出一种低噪声宽带宽空心线圈磁传感器。同时,分析该模型下差分放大器的频域特性,给出磁传感器输入噪声的仿真结果。在屏蔽室内和野外试验对所研制的磁传感器性能进行测试。研究结果表明:该磁传感器的3 d B响应带宽达到42.3 k Hz,相比于磁传感器3D-3响应带宽增加了1倍。在输入噪声水平方面,其输入噪声在频率为10 k Hz时为1.97 n V/Hz1/2,较磁传感器3D-3信噪比提高了10.04 d B,为感应式磁传感器在实际项目应用提供了可靠的性能保障。     

T型MEMS矢量水听器外围信号调理电路的设计

T型MEMS矢量水听器可用于探测水下声音信号;但是接收信号微弱,且在水下环境中容易受到噪声的影响。针对接收信号的特点,为了提高信号信噪比,更好地进行后续的信号分析和处理,设计了外围信号调理电路;包括滤波模块和放大模块。通过软件仿真和测试,验证了设计方案的的可行性和有效性。     

一种核磁共振测井仪前置放大电路设计

核磁共振测井中实际接收到的信号十分微弱,为了能够有效地提取回波信号,需要对接收到的微弱信号进行滤波放大预处理。本文提出一种微弱信号前置放大电路的设计方案,并对该电路功能进行简要描述,最后对所设计的前置放大电路的噪声水平进行分析与测试。目前该电路已经成功应用于实际井下仪器中,并取得了很好的应用效果。     

一种水上行走机器人红外遥控器的设计与实现

讨论了一种水上行走机器人红外遥控器的设计与实现问题,该遥控器可用于遥控WaterDancerⅡ-a型水上行走机器人.基于对功能和性能的考虑,该遥控器采用以红外光为载体、发射控制编码信号、由机器人接收信号并解码的遥控模式.该遥控装置采用集中控制模式,以MSP430超低功耗单片机为主控制器,并使用红外发射管、红外接收头、显示数码管、按键等器件.控制软件采用C语言编制,主要完成遥控信号的编码与调制等功能.该遥控器实现了水上行走机器人的前进、后退、转弯、调速以及自主/手动运行模式切换等遥控功能.实验表明该遥控器实现了设计目标,且性能良好.     

矿井瞬变电磁法感应探头的研制及其应用

瞬变电磁法已成为电法勘探的一种重要手段,但矿井井下瞬变电磁探测系统由于需符合煤矿井下防爆的要求,其发射功率受到限制;由于井下空间条件的限制,其发射线圈面积较小,因此煤矿井下瞬变电磁法探测系统接收到的二次场信号十分微弱。针对此问题,文中首先对煤矿井下噪声的特点进了分析,在后期数据处理时,可采用正负脉冲关断响应累加、周期响应叠加等方法降低噪声的影响,但这些方法仍无法克服发射电流小导致接收信号十分微弱的不足;其次采用高磁导率磁芯和宽频低噪放大技术研制出可适用于井下电法勘探的感应探头,该感应探头具有对二次场信号增强的作用,并采法拉第屏蔽技术对感应探头进行了屏蔽处理,进一步降低了噪声的影响。标定与对比试验证明:研制出的磁感应探头具有灵敏度高、抗噪性能好等优点。最后将研制的磁探头应用在王庄煤矿的南翼大巷超前探测中,勘探到了3处异常区域,并得到了钻探验证,勘探结果说明,研制的磁探头能满足煤矿井下瞬变电磁法勘探的要求。     

小波神经网络在海底石油管道漏磁缺陷检测中的应用

海底管道漏磁检测信号处理的主要任务是根据霍尔传感器检测到的缺陷的漏磁信号识别缺陷的形态参数,噪声消除和缺陷识别是其中的关键问题。利用噪声信号和测试信号在各个尺度上波谱的不同特征,基于小波变换来消除管道漏磁检测中的噪声信号,并根据正交小波多尺度多分辨率特点,把信号分解成各相互独立的频带,构建一个小波神经网络系统,通过输入漏磁信号的特征量识别缺陷的参数。漏磁检测数据处理实验表明该小波变换能较好地去除检测信号中的主要噪声,所建立的缺陷识别小波神经网络系统具有收敛速度快、逼近精度高等特点。     

基于虚拟阵元设计的稀疏基阵的水下正视声学成像

成像帧速率低、系统复杂是声学传感器基阵水下正视声学成像方法存在的主要问题.提出一种基于稀疏传感器基阵成像的方法,能提高成像速率和降低系统复杂性.该方法通过虚拟阵元技术优化设计2-D稀疏传感器基阵,并采用发射基阵同步发射编码信号和接收基阵同步接收回波信号的收发方案.仿真结果表明:与多子阵成像方法比较,该方法能够减少系统的复杂性和保证成像质量.