在扩散声场中水听器的互易校正

在扩散声场中校正水听器,常采用比較法,我們利用互易法在扩散声场中对水听器进行了絕对校正。工作分二部分:一是建立混响水槽,以获得扩散声场;二是在混响水槽的扩散声场中进行水听器互易校正。 1.建立混响水槽:考虑到对水而言,混凝土的声刚性較差,我們采用了玻璃水槽。因为玻璃壁較薄而四周又为空气,这样就有可能获得較好的反射界面而有利于建立混响声场。我們用的水槽大小約为2×0.8×0.8米(这一体型对建立混响声场很不利,因迁就现有設备,故采用之)。四周玻璃壁厚1厘米,底为鋼板。用白噪声作声源,为了激发尽可能多的簡正振动,作为声源的換能器放在水槽中心。接收換能器通过1/3八度音     

高静水压下标准水听器低频灵敏度的校准

(一) 前言 70年初,我们接受了某项科研任务,任务对我们提出的要求是提供深海用接收换能器。为测定其性能,需进行高静水压下低频灵敏度的测量。为了满足这一要求,即开始进行高静水压下标准水听器低频灵敏度的校准工作。采用的方案是,将小型标准水听器放在小型、刚性壁耦合腔内进行互易法绝对校准,然后做比较校准。最初我们制作的标准水听器形式是:把PZT-5(直径φ=30mm,厚t=4mm)园片直接用环氧树脂灌铸封装在大螺丝端面上,但这种大螺丝换能器的缺点是(1)整个结构体积大、重量重,而压电元件却占很小部分,从振动结构上看,单片一面接收声波作用灵敏度很低。     

基于矢量水听器的噪声声强测量技术

介绍了矢量水听器的测量模型及噪声声强测量原理。针对在消声水池对矢量水听器测量系统和传统声压水听器测量系统进行的比对测量,检测了系统的整体测试性能,分析比较了各自获得的信噪比情况,验证了矢量水听器测量系统的无指向性特性。水池试验表明,矢量水听器测量系统能量著抑制各向同性噪声,提高测量系统信噪比,可用于低噪声舰船辐射噪声的测量。     

基于矢量水听器的水下战武器二维弹道测量研究

 水下弹道测量是水下战武器试验的重要内容。本文基于矢量水听器测量水中目标航行噪声,利用矢量水听器测向原理,经过数字信号处理器对矢量信号进行分析处理,得出武器水下航行的二维弹道轨迹。介绍矢量水听器测量原理和矢量浮标阵纯方位定位原理。通过实验室消声水池测试对矢量水听器声压与振速相位差进行修正,利用湖上试验对矢量水听器的测向误差进行修正。采用DGPS水面定位与水下水声定位相结合的方法,研制了水下战武器二维弹道测量系统,介绍测量系统的3个主要组成部分及其主要功能,并在海上实际试验中验证了基于矢量水听器的水下武器弹道测量方法先进可行、实时性强、测量精度高、使用方便,可以满足实际使用要求。     

互易双口的Pi形等效电路仿真

用电路仿真手段揭示互易双口电阻参数矩阵的性质,并讨论将互易双口简化为Pi形等效电路的方法,给出了简化步骤及判据.实践证明,通过仿真实验学习互易双口性质,可以降低学习难度,增强学习者对互易双口性质的感性认识,学习者能更加深刻地掌握互易双口的本质特征并加以灵活应用.     

浅海四分量勘探之第四分量检波器的研究

针对用于浅海滩涂地带的浅海四分量石油勘探之第四分量检波器——水听器进行了研究,从传感器网络模型出发,推导了水听器的传递函数,得出了外力与水听器敏感元件应力应变之间的关系,并对水听器建立了振动模型、进行了动态特性分析.设计了水听器的结构,并计算了灵敏度、确定了水听器的参数.对浅海石油水听器进行了性能和灵敏度测试.结果表明,水听器满足浅海勘探的要求.     

基于矢量水听器测向交汇的浮标定位系统设计

矢量水听器同时获取声压和振速信息,通过具有方向性的振速矢量场信息实现对目标定向。以矢量水听器高精度测向为基础,通过多点测向交汇实现对水下噪声源的定位跟踪。本文介绍了定位系统的结构设计,分析其关键技术。该方案经过功能扩展,还可应用于对击水声等瞬态信号的定位。     

仿生矢量水听器透声帽的实验测试与研究

由中北大学研制的MEMS仿生矢量水听器具有低频、小尺寸、灵敏度高等性能特点;但是由于受封装结构的影响,该水听器的灵敏度和频率响应还不太理想。为此,研究了聚氨酯透声帽封装对水听器性能的影响。首先,采用ANSYS对封装结构进行仿真,将仿真结果与自由场中液体质点的振动位移进行了对比分析。然后,通过实验对比有无封装两种情况下的水听器性能。最终得出:封装结构的固有机械特性耦合作用于水听器MEMS芯片上,导致水听器频率响应起伏较大,并在透声帽的共振频率处出现峰值;自由场中,透声帽随声波摆动的偏斜量与液体质点位移不相符导致水声衰减引起水听器灵敏度下降。     

矢量水听器微弱信号调理电路设计

矢量水听器用于检测水下声音信号,但其输出信号微弱,易被复杂的海洋环境噪声干扰,不能直接用于后续采集电路,为了实现对矢量水听器检测到的水下声音信号进行有效提取,针对水听器输出信号的特点,设计了一种相应的调理电路,使得后续采集电路可以得到较高信噪比的信号,通过对其进行仿真和实际测试,验证了该调理电路的可行性及有效性。     

基于四阶矩的单矢量水听器多声源定位算法

为了克服基于四阶累积量的矢量水听器声源定位算法的计算复杂度高、运算量大以及定位精度不高等问题,提出一种基于四阶矩的单矢量水听器多声源定位算法.该算法利用信号四阶矩的性质,将单矢量水听器阵元数和声源数进行虚拟扩展,从而得到更多的多声源定位信息;通过提取有效阵元的方法减少了冗余,利用搜索峰值方法得到期望的多声源方位.理论分析和实验结果表明,该算法有效降低了计算量、提高了定位精度,克服了基于高阶累积量的矢量水听器定位算法的不足.     

再论BRDF互易原理的尺度效应

互易原理是电磁学、光学的常用原理之一,是辐射传输理论的基石.当这一理论被用到遥感研究中,相当多的测量数据,尤其是野外测量数据不支持互易原理在传感器像元尺度上的有效性,因而,互易原理被当作检验遥感数据质量标准时,受到测量界的强烈反对.李小文等用几何光学模型证明了互易原理的尺度效应(Progress in Natural Science,1998,8(3):354～358).Snyder对李等的证明提出质疑(Applied Optics,2002,41(21):4307～4313),并试图证明互易原理在遥感中适用的无条件性,文中对Snyder的质疑进行了考察,指出,由于作者忽略了李小文等证明二向反射(BRDF)互易原理尺度效应的重要条件,并不能证明互易原理是无条件适用于遥感目标的研究尺度的,并再度证明,BRDF互易原理存在尺度效应.     

矢量水听器阵列矩阵空域预滤波MUSIC算法

针对矢量水听器阵列多重信号分类(MUSIC)算法分辨率低这一缺点,提出了矢量水听器阵列矩阵空域预滤波MUSIC算法.该算法充分利用矩阵空域滤波器输出数据保留阵元域的特性,通过设计一个空域矩阵滤波器对矢量水听器阵列数据进行预处理,抑制阻带扇面的干扰与噪声,且尽量保证通带扇面的信号无失真通过,然后利用MUSIC方位估计进行处理.仿真结果表明:该算法可以抑制通带扇面外干扰与噪声,通带内目标分辨信噪比门限可提高3dB.     

基于量子阱薄膜的纳机电矢量水听器设计

根据介观压阻效应原理以及柱体声学理论,提出了一种基于量子阱薄膜的纳机电矢量水听器,期望利用量子阱薄膜材料的高灵敏度压阻效应以及水听器精巧的微结构,提高矢量水听器的灵敏度,实现水听器的低频特性及结构微小型化。首先概括地描述了介观压阻效应原理以及柱体声学理论;完成了水听器的结构设计;采用GaAs基微机械加工工艺完成了水听器的加工并对水听器进行了封装,最后对研制出的水听器的性能指标进行了测试,测试结果表明：纳机电矢量水听器不但体积小、质量轻、结构简单,而且能够获取水下声场的质点振动信息,具有＂8字型＂的指向性,可进行水下声信号的定位探测。     

同相正交不平衡影响下的TDD MIMO-OFDM信道互易性补偿

为了弥补同相与正交(IQ)支路不平衡造成的时分双工(TDD)系统信道互易性损失,研究了接收机IQ不平衡影响下的TDD多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统的信道互易性补偿问题。通过建立时域信道互易性补偿模型,提出了基于补偿矩阵的信道互易性补偿方法。通过设计导频符号并采用高斯消元法,提出了基于导频辅助的补偿矩阵估计方法。仿真结果表明,该方法能够有效地补偿TDD MIMO-OFDM系统的信道互易性,所获得的系统性能与具有理想IQ支路的系统相近。     

矢量水听器阵列超复数模型及在高分辨率波达角估计中的应用

将超复数代数引入矢量水听器信号处理领域,用超复数来整体表示了矢量水听器输出的4个信号分量,并建立了矢量水听器阵列的超复数模型.在此基础上应用基于超复数奇异值分解的超复数MUSIC算法进行波达角估计并进行计算机仿真.仿真时与长矢量方法进行了比较,理论分析表明,运用超复数模型,算法所需的存储量和除法运算量都减少了75%;仿真结果显示,在取得上述优点的同时,超复数MUSIC算法在性能上没有损失.     

关于n端口元件互易性的讨论

本文提出用一个等价的新定义去取代原有的定常线性或非线性ｎ端口元件互易性的定义，增强了直观性；并证明了原有定义只是其互易性的充分必要条件。     

数显式MCC-1型摩托车里程表充磁检测仪

介绍了一种新型的摩托车里程表充磁检测仪,该仪器可对摩托车用里程表的灵敏元件-磁钢进行充磁,并实时自动检测充磁效果,文章对该装置的结构组成、工作原理、性能特点、技术指标作了详细介绍.     

数显式MCC—1型摩托车里程表充磁检测仪

介绍了一种新型的摩托车里程表充磁检测仪，该仪器可对摩托车用里程表的灵敏元件一磁多进行充磁，并实时自动检测充磁效果，文章对该装置的结构组成、工作原理、性能特点、技术指标作了详细介绍。     

一种基于气压温度系数检定设备的设计与实现

温度系数检定是测压仪器检定的前提和关键,为了更准确地对气象用气压仪器进行检定,保证量值传递的准确性,我们精心设计、研制了一种新型的CCXY-11型温度系数的检定箱的,该文详细地介绍了主要研究内容、解决的技术难点和关键技术,以及最终达到目标,最后用空盒气压表温度系数检定实例证明,该准备能够满足广大用户的需求,实现了对测压仪器温度系数的精准检定。     

单指向性水听器指向性影响因素的研究

对二元相控阵单指向性水听器的指向性影响因素进行了理论分析 ,并对部分影响因素进行了实验验证。结果表明 ,两个基元输出信号的幅值发生变化 ,或者其移相角度发生漂移 ,都会对单指向水听器的性能产生影响。这为单指向性水听器的设计制作提供了一定的参考依据。