相控参量阵发射机的特殊波形信号源

本文讨论了“相控参量阵发射机”的特殊波形信号源的工作原理,并对该机器的主要技术指标、难点、以及独特之处,进行了必要的阐述及论证。该信号源可同时输出六路,而且脉宽、脉冲数、填充频率及其相位、均可调的脉冲串,这些都是类似的机器所不具备的,本仪器供实验室使用,成为水声学科的科研、专用仪器。     

超声相控阵系统中高精度相控发射的实现

相控阵超声发射波束形成中的关键环节是对各阵元的发射相位延时进行精确控制。提出了一种新颖的高精度相控发射电路,它采用波形激励方式,通过D/A转换器将任意复杂的数字波形转换成模拟信号,经放大驱动后激励各阵元发射超声。以波形激励为基础,采用D/A输出时钟和直接数字频率合成(directdigitalsynthesis,DDS)技术相结合的方法实现了高精度的发射相控延时。基于D/A输出时钟的相控发射粗延时分辨率为15ns。基于DDS的相控发射细延时可达到1.41°的相位分辨率,对应3.096MHz发射信号下1.25ns的相位延时。实验表明,该相控发射电路能够达到很高的相控发射精度。     

水下声基阵—接收相控阵

根据水声技术的发展,特别是水下相控基阵的使用推广,人们发觉水声基阵的实际设计和使用存在许多问题有待解决。经研制组科技人员几年的刻苦攻关,该题完成了如下的研究成果:1)在换能器组成的相控接收阵中,阵元的声耦合作用和它对阵元指向性与相控接收阵指向性的影响,首次提出互耦合系数的计算方法,为设计多元相控阵提出定量的理论估计和设计参考。2)在声波作用下弹性—粘弹性复合障板声散射近场特性的理论和实验研究,提出了     

宽带参量阵声呐在海底探测中的应用研究

使用宽带参量阵声呐对近海掩埋物探测进行了探讨.利用线性调频信号作为包络的调幅信号,针对参量阵产生的宽带差频信号,分析其频谱特点,并结合传播信道对声信号的吸收作用,于接收端对回波信号进行频谱修正,同时引入脉冲压缩技术提高探测分辨率.通过水池实验和仿真结果显示:利用宽带参量阵技术以及相应的信号处理方法,可使探测设备具有较小体积且对掩埋目标的垂直分辨率在信噪比较低的情况下达到0.1m.     

基于方位声波固井质量检测仪的Ⅱ界面窜槽响应特性分析

Ⅱ界面(水泥-地层界面)窜槽探测是目前固井质量评价面临的技术难题之一。介绍了第二代方位声波固井质量检测仪(azimuthally acoustic bond tool 2.0,AABT2.0)的结构和原理,利用有限差分算法对不同Ⅱ界面窜槽情况进行了模拟,分析了该仪器在确定水泥窜槽的中心方位和角度范围的效果。数值模拟结果表明,通过分析相控圆弧阵声波接收站中不同方位阵元接收到的套管波首波幅度,可以获得窜槽的中心方位;与独立接收模式相比,基于相控圆弧阵声波接收站的扫描接收模式能够更为准确地获得窜槽的角度范围;通过对数归一化成像显示,可以直观地获得不同深度段的窜槽分布情况。研究结果为之后AABT2.0实际资料的处理奠定了理论基础。     

超声无损检测新技术的发展

对当前国内外超声无损检测新技术的应用和研究进行总结,主要研究介绍非线性超声检测技术、相控超声检测技术和面阵相控阵超声三维成像检测技术,及这三项技术在国内外的应用和发展。     

调频广播发射机电气参量自动监测

文章分析了调频广播发射机主要电气参量频偏、失真度、频率响应和信噪比的理论计算，并探讨了对这些参量自动监测的计算机算法及测算误差的校正方法，在此基础上进行了以计算机为核心的自动监测系统硬件和软件的设计     

基于矢量平均的相控阵天线校准方法

提出了一种适合于工程应用的新的相控天线校准算法——矢量平均法,通过一个8单元的线阵验证了该校准方法的正确性,并给出了该校准方法与常规FFT校准方法的实验结果对比情况.结果表明,在大动态下该方法具有更高的校准精度.     

医用相控阵超声换能器的初步研究

相控阵超声换能器是相控阵扫描显像系统的主要部件之一。医用相控阵换能器,是由许多小阵元紧密排列成一个均匀线阵,用电子技术进行相控发收,实现扇形扫描的换能器件。这种超声探头与线阵扫描换能器相比,其特点是:体积小、与体表接触面小,仅为16×10mm~2。由于它能通过小的“窗孔”透视较大视野的扇形扫描面,所以适宜于对心     

用于油中局部放电定位的超声相控接收阵传感器的研究

基于超高频和超声波相控接收阵的局部放电定位法,研制了16×16阵元的相控超声波接收平面阵传感器.使用相控阵理论对该传感器的特性进行了理论分析,模拟实验表明,在变压器中能接收到局部放电产生的超声波频带内,阵元的接收性能是良好的.以触发压电超声波源的电脉冲信号作为时间基准,对单一的和2个同时发射的、用以模拟油中局部放电的压电超声波源进行了定位实验.结果表明,利用该传感器对压电源的定位在传感器正法线处的系统误差小于2%,且能在一次检测中实现多超声波源的定位,故该传感器可以用于变压器中局部放电的定位.     

磁泡点阵的形成条件

实验研究了磁泡点阵的形成条件,发现石榴石磁泡薄膜样品在系列脉冲偏场作用下可以形成规则的泡阵,泡阵呈六角密排结构.形成泡阵的条件与脉冲偏场的幅度和脉冲宽度有关,存在一个与材料参量相关的阈值脉冲宽度,只有大于此阈值时才能够得到泡阵.对于某一直流偏场,形成泡阵的脉冲幅度不随脉冲宽度变化.直流偏场和脉冲偏场联合作用下形成泡阵的条件:脉冲幅度与直流偏场的Hb和为条泡转变场.还进一步探讨了脉冲宽度和脉冲频率对泡阵形成的影响.     

非周期结构声表面波滤波器的COM参量提取

修正了无限周期栅格阵下表面声波模式传播的周期格林函数理论 ,引入了全新的在整体周期性结构中考虑畸变指条性质的方法 ,精确提取了非周期结构声表面波滤波器的COM参量     

存在阵列误差条件下的目标二维参数估计

提出了一种针对均匀线阵中互耦误差、阵元幅相误差和位置误差存在情况下的多个目标高分辨方向 -多普勒频率二维估计的方法 .这一方法采用旋转不变技术 ,在参量估计过程中只需将阵列天线旋转两次 ,即可对目标方向 -多普勒频率作较精确的估计 ,同时精确地估计出互耦矩阵和各阵元的幅度、相位以及位置因子 ,从而可校正综合误差存在情况下的阵列流形 .最后 ,进行了计算机模拟 .     

粒子—光阵面的分离及族射的纵向发展

梁王山ＥＡＳ阵上的大气契伦柯夫光脉冲波形探测器和１ｍ２快闪烁探测器用于测量契伦柯夫光阵面和簇射粒子阵面间的延迟时间Ｔｄ及契伦柯夫光脉冲的半极大全宽度（ＦＷＨＭ）．Ｔｄ和ＦＷＨＭ间好的关联表明,新时间参数Ｔｄ对簇射纵向发展灵敏并可能成为研究小族射和纵向发展有潜力的参量．     

模拟退火粒子群算法的同心圆阵稀疏优化设计

提出一种基于模拟退火粒子群算法(SAPSO)的同心圆阵稀疏优化方法,该方法以同心圆阵阵元位置为优化参量,以第一零点波束宽度和峰值旁瓣电平为优化目标,结合了模拟退火算法和粒子群算法的优点,提高了算法的收敛速度,具有摆脱局部最优的能力。仿真结果表明,相比于目前常用的4种优化算法,相同迭代次数下,该方法收敛迭代次数最小,且在约束同心圆阵第一零点波束宽度的同时得到的稀疏同心圆阵具有最低的峰值旁瓣电平。     

周期叉指阵中的指间多次反射问题

对于叉指降中指间多次反射的影响,一般先假定一定的阻抗不连续值,然后用矩阵连乘进行繁复的数值计算。本文中引入两个有物理意义的参量,对指间多次反射的影响导出解析式子,便于分析叉指阵的参量与特性的关系。讨论了反射栅格的反射特性、叉指换能器的换能频响和叉指换能器内的生长曲线。     

八元相控微带天线阵的参数计算

计算了一个平面上八元相控矩形微带贴片直线阵的辐射方向图和扫描时输入阻抗的变化。由于天线的工作波长运大于天线基片介质层的厚度，所以对电参数的计算采用传输线模型来处理。在计算天线阵中阵元间互耦时，我们利用了简化处理的并矢格林函数，根据反应原理，推导出了相应的计算公式，最后给出了数值计算结果，与实验取得了很好的一致。     

数字电离层建设的必要性

 实际应用中,针对不同的电离层电波传播效应,对不同的电离层参量特性,需采用不同手段的观测或不同参量模式的预测预报,解决不同的应用需求。这种"各自为阵"的方式不仅浪费资源,应用效果也较差。为此,本文提出了数字电离层概念,即综合利用中国已有及已经立项的空地多源立体探测体系,在电离层模式化研究的基础上,通过数据融合和数据同化,用数字化方式描述电离层状态参量过去、现在和未来的状况,高效统筹解决各类工程应用中对不同电离层参量的需求。介绍了数字电离层建设的必要性和国内外现状,重点说明了其主要内容和面临的技术瓶颈。     

基于多普勒的波流测量方法和系统实现

提出了基于声多普勒渡流混合测量方法，建立了相应测量方法的数学模型，并为提高波浪方向谱的反演精度设计了新型的测渡阵。利用模块化，工业化的思想设计出系统实现方案，为发射机设计了非相关和相关混合的发射测量波形，使之在较大的测量范围内能提高测量的空间分辨率。     

面阵折射微透镜与红外焦平面结构

分析了利用面阵凸折射微透镜来增大红外凝视焦平面成像器件的填充系数,进而提高信噪比改善器件光电响应特性的物理机制,讨论了引入凸折射微透镜阵列对红外焦平面器件的空间分辨率、探测率Ｄ＾＊和红外响应均匀性参量的影响。