利用激光从散射光中提取水下声信号的探测技术

提出了一种从散射屏的散射光中提取水下声信号的方法，建立了一套采用这种方法探测水下声信号的实验装置，利用此装置能够从散射屏的散射光中提取到水下声信号。验证了从激光的散射光中提取水下声信号是可行的，这为直接从水表面散射光中提取水下声信号建立了一定的实验基础。     

水下声场激励水表面横向微波的色散关系

针对水下声场在水表面激励横向微波的现象, 建立一套测量水表面横向微波波长的图像采集和处理系统, 利用该系统对水表面横向微波波长进行了测量, 将实验值与理论值进行比较, 结果表明, 表面横向微波是色散波, 理论模型给出的波长量级与实验结果相吻合.      

激光探测水下声信息的计算与分析

接收端接收到的光线是随时间变化的,所以通过运算就可以得到水表面微波的频率特性,又由水表面微波理论知道,水表面微波的振动频率等于水下声信号的频率,而水表面微波的频率又跟水表面微波的振动频率存在一定关系,因此,通过统计接收到的光线的变化规律,并根据水表面微波与它的振动频率的关系,就可以得到水下声信号的信息.在此理论的基础上,本文从光学的角度提出了光线分析理论模型,并对这一理论模型进行了分析、计算,为激光探测水下声信息理论的更进一步分析奠定了一定基础.     

激光干涉法探测水下声信号

为实现在空中利用激光技术对水下目标进行探测的目的,提出一种从水面散射激光中获取水下声源信息的方法.利用携带声波信息的散射光和参考光的干涉现象来获取水表面声波的频率和幅度信息.采用该方法建立的实验装置可准确探测水下声信号,验证了理论和仿真程序的正确性以及该方法的可行性,为航空遥感水下目标提供一种技术途径.     

原子力纳米操作系统的信号检测技术研究

原子力纳米操作系统通过检测探针与被测样品表面之间的作用力信号来获取被测样品的表面形貌特征。为了研究不同浓度人参水提物对VERO细胞的影响，本文在分析了原子力探针悬臂形变反馈信号检测原理的基础上，设计了悬臂形变反馈信号检测系统，获得了VERO细胞表面形貌图像以及表面高度参数。实验表明，原子力纳米操作系统通过检测探针与被测细胞表面之间的作用力信号来获取被测细胞表面参数是可行的。     

激光通量变化法探测水下声信号

该文将表面波理论与水声理论相结合,分析了水面微振动的物理过程及其表象的水声理论实质,提出了利用激光通量变化测量水表面质点振动位移的方法,设计了一个单点激光测量系统对此方法进行了实验验证.结果表明,激光通量变化法可有效探测水下声信号,同时对水面平整度的影响较宽容.     

基于Matlab软件实现储粮害虫声信号的时频分析

介绍了一种利用计算机软件实现储粮害虫声信号提取，分析与处理的新方法，声信号被转化为数字信号后，由计算机软件以中行方式采集，利用Matlab软件实现数字信号处理，对声信号放大，低通滤波器滤除信号中的噪音，从而进行功率谱分析，实验结果表明，该方法准确可行，软件设计灵活，可取代传统的硬件分析方法，降低了检测成本。     

声发射岩屑检测系统设计及实验室评价

随着石油勘探开发的需要,大位移井技术及PDC钻头使用日益广泛。由于易产生岩屑床、造成岩屑颗粒细碎等问题,给钻井带来一定困难。为此,研制开发了声发射岩屑检测系统,并进行室内评价试验。该装置利用声发射传感器采集岩屑撞击产生的声发射信号,并通过专门的计算机软件对岩屑声发射信号进行时频分析。在实验室条件下模拟一定黏度钻井液在不同岩屑含量和粒度条件下的声发射信号特征。     

用于人体姿态检测的微波雷达研制

为实现微波雷达应用场景的多样化和智能化,将微波雷达技术与姿态检测功能相结合,设计了一款能大幅度降低算法复杂度,并可以实现基本人体姿态检测功能的多普勒微波雷达。该微波雷达主要包含扇形波束天线、一体化微带混频电路、人体信号检测电路、姿态检测功能的逻辑实现等单元电路。整体电路分别使用电路仿真软件High Frequency Structure Simulator、Advanced Design System、Multisim进行仿真优化。最后经过系统集成测试可以得知,在5.8 GHz的工作频率下,在系统的探测区域内可以输出能被单片机检测的15~40 Hz范围内的人体移动信号、1~7 Hz范围内的人体微小动作信号以及250~500 mHz范围内的人体呼吸信号。这些人体信号可用于智能家居系统中人体的行为预测和智能医疗领域中病人的呼吸检测等方面。     

外圆磨削表面粗糙度的在线监测方法研究

通过理论分析和试验研究，找到了与磨削表面粗糙度有关的摩擦AE信号特征，在此基础上提出了基于神经网络的外圆磨削表面粗糙度监测方法，利用神经网络建立声发射信号特征信息与磨削表面粗糙度之间的非线性映射关系，仿真结果表明利用该方法可以实现磨削表面粗糙度的在线评估。     

利用激光探测水下声场的理论研究

利用简化的一维物理模型，研究了激光束在水表面反射、散射时探测器在不同位置接收到反射、散射光光通量随时间的变化．结果表明：探测器接收到光通量的变化频率与水下声场的变化频率相同，为利用反射、散射光探测水下声场提供了理论依据，同时也对探测方法提供了基本思路．     

水中弹药变结构垂直导引律及其仿真

以水中弹药对水面目标进行高效攻击为背景,提出了一种水中弹药垂直攻击目标的变结构导引方法,通过假设忽略目标的横滚与纵向的机动,假设目标在水平面内作匀速直线运动,同时假设弹体无横滚,建立了水中弹药运动学模型方程、动力学模型方程及变结构垂直导引与控制. 应用Matlab/Simulink软件搭建了数学仿真系统并对水中灵巧弹药变结构垂直导引进行了闭环系统仿真研究,结果表明,所提出的水中弹药变结构垂直导引攻击目标的设计方法能够适应垂直攻击目标的设计要求,与预期的指标要求吻合良好.     

水下近水面爆炸兴波的数值模拟

基于对水下爆炸兴波物理过程的分析,建立气泡出水问题的简化力学模型。利用不均匀网格的MAC方法对小当量情况进行了数值试验,水柱大小和兴波高度的计算结果与实验结果相一致。     

水下焊接计算机辅助质量保证系统

在核电厂维修水下焊接实验装置的研发基础上,集成弧焊质量分析仪,建立了水下局部干式熔化极气体保护焊接计算机辅助焊接质量保证系统.对该系统5 m水深304不锈钢脉冲MIG焊接进行了电流、电弧电压波形采集和统计分析,获得了外观良好的焊缝.实验结果表明,该水下焊接实验装置,可以用来模拟30 m以内水深核电厂的远程控制维修,质量保证系统可以成功地用于水下焊接过程监控之中.     

基于相空间重构和核主分量的水声信号增强

多径衰落是水声信道的主要特征,利用多径衰落信道具有的混沌行为,提出一种新的抗多径干扰的方法.建立基于混沌相空间的水声信道模型,利用核技巧φ(x)·φ(y)=k(x,y),通过核主分量分析提取相空间数据中累积贡献率达到90%的非线性核主分量,然后利用核主分量逆向投影回原相空间,通过去掉噪声干扰等次分量,提高水声衰落信号的信噪比.基于实测水声数据的仿真实验结果表明,该方法能将chirp水声信号信噪比提高7.76 dB,达到对多径衰落水声信号增强的目的.      

SPOT卫星资料在水深信息中的应用研究

根据卫星遥感资料的特点,结合河流、湖泊、水库等不同地表水体作的光谱测量分布成果,对ＳＰＯＴ卫星多波段图像资料提供的安徽省安庆地区的武昌湖水下地形和水深信息,利用ＥＲＤＡＳＩＭＡＧＩＮＥ图像分析处理软件、获取该湖的水下地形分布图,并与准同步实测的水下地形的高程资料进行相关分析,建立水深遥感信息的定量模式,结果表明：具有高分辨率的ＳＰＯＴ卫星资料在水下地形高程数据的支持下,通过计算机图像分析处理能够快     

抽水引起岩土体内应力变化分析

针对开采地下水这一特定问题,以在抽水实践中地下水水位面是一以井心为顶点的旋转抛物面为出发点,研究了地下水开采过程中岩土体应力变化的时空规律。通过分析影响内部应力变化的宏观物理量—开采影响半径、井心水位下降和空间位置,可以方便的得到随着时间变化岩土体内部应力变化的全程规律。同时,分析了影响边界、下沉位置等因素对计算结果的影响。     

水驱油藏合理水平井段长度的确定方法

根据资金平衡原理，运用最优化方法，综合考虑水驱油藏水平井开发的技术指标因素和经济指标因素，建立了确定水驱油藏水平井开发中合理水平段长度的优化模型，提出了一种确定水平井合理水平段长度的工程计算方法。同时，还给出了水平井开发中各项费用及收入的计算方法。根据所介绍的方法，在微机上研制和开发了水平井合理水平段长度的优化计算软件。运用该方法对某海上油田进行了计算，与数值模拟计算结果对比表明，该计算方法可应用于水平井开发的优化设计。