1-1-3型压电复合材料宽带换能器

1-3型压电复合材料换能器带宽的拓展一般采用匹配层的方法,但匹配层的特性会随着时间的变化而变化,这会造成换能器性能的不稳定.将单端激励的原理引入1-3型压电复合材料,提出了一种新的压电复合材料结构,即1-1-3型压电复合材料.应用ANSYS软件建立1-1-3型压电复合材料换能器的有限元模型,然后进行结构优化,最终制作了...     

声矢量场计算方法

随着声矢量传感器和矢量信号处理技术的快速发展,声矢量场的建模和准确快速预报也逐渐成为学者们研究的热点.利用反转算子算法,研究了基于弹性抛物方程方法的声矢量场建模和预报方法,计算并分析了具有弹性海底的浅海波导中质点位移场的分布情况,并与基于尤拉公式的数值差分求解声矢量场的方法做了对比,结果显示该方法具有准确性和稳健性,适合声矢量场的快速预报.     

蛙人呼吸特征实验研究

为研究蛙人的声辐射特性,对蛙人的被动探测及其警戒系统的建立提供数据与实验支撑,进行了以携带开放式呼吸器的蛙人为对象的实验研究。通过湖上实验,采集了蛙人的呼吸声信号,利用功率谱、时域波形包络、包络谱对信号的时频特征进行了分析。结果认为蛙人的功率谱在低频段起伏比较明显,高频段比较平稳;高频段时域波形包络比低频段时域波形包络呈现更加明显的周期性,周期约为3s;时域波形的包络谱在0.3~0.4Hz之间有一个明显的峰值,此特征可作为识别蛙人的重要依据之一。采用包络谱法提取信号特征时,信号的高频段是理想选择,并且信号周期在10个以上时效果较好。     

基于FPGA的短基线水声定位接收机设计

设计了基于FPGA器件的数字声纳接收机,实现水声短基线定位系统的多通道数字正交接收,有效地降低了系统设计的复杂度和成本。该系统可应用于水下航器的定位和轨迹测量等领域。实验分析表明,通过此系统可实现精确的水下目标定位和轨迹测量,定位精度达到5‰±10cm。     

声学多普勒速度仪安装误差校准方法

在安装使用声学多普勒速度仪前,准确估计声学基阵与载体间的安装偏角是影响速度仪输出精度的关键问题,针对该问题,提出了一种任意航迹下的航迹校准法.该方法基于最小二乘算法,通过姿态补偿建立GPS轨迹与速度仪航迹间的观测方程,实现安装误差的精确校准.通过仿真实验分析了航迹偏差、测量设备精度以及横纵摇安装偏角对安装误差校准性能的影响.最后进行了海试试验,并将航迹校准法与平均速度法进行了比较.试验结果表明:在任意航迹下,航迹校准法的校准精度能够达到0.05°,降低了校准试验条件要求;实现单航次校准成功,提高了校准效率.     

基于双递归自适应滤波的高精度频率估计算法

针对线谱信号的检测与频率估计问题,在分析自适应瞬时频率估计算法的基础上,提出一种具有双递归特性的信号频率提取算法:将自适应滤波器组成递归环路,通过比较不同的自适应滤波器输出信号的瞬时频率序列方差来进行滤波器中心频率以及带宽的更新,从而获得最优的滤波输出.仿真分析表明,与传统方法相比,此方法具有更好的噪声抑制能力以及频率跟踪能力,还可以获得可控的频率估计精度.     

脉冲信号被动定位时延差估计方法研究

从三点法定位原理出发,在分析时延差估计误差与时延估计误差关联性的基础上,通过将信道修正技术引入过门限时延差估计(直接法),改善时延差估计的稳定性,得到了改进的过门限时延差估计方法(修正法).在研究分析信号时延与相移内在关系的基础上,根据误差理论,在高精度相位估计前提下,利用各相关参数估计误差对时延差估计误差的贡献大小以...     

基于正交频分复用的水下转发器的设计

为解决长距离高速水声数据传输问题,采用接力式水声数据转发传输是一个很好的解决方案。结合正交频分复用技术的特点设计实现了一个数字式的水下转发器系统。系统功耗低、结构简单,可以很好地解决水声通信中存在的多途干扰和窄带宽问题,实现高速、可靠的水下数据转发的目的。湖试中,在6000m的距离内,3kHz带宽下,转发速率为4.32kb/s,误码率低于10-3。湖试结果表明,基于正交频分复用的水下转发器可以达到较高的转发速率和较低的误码率。     

基于幅度补偿的MVDR水下噪声源近场定位识别方法研究

降低舰船噪声,首先要找到其主要噪声源,然后采取有针对性的减振降噪措施。本文针对现有基于近场聚焦波束形成等噪声源近场定位方法的不足,介绍了基于幅度补偿的MVDR(minimum variance distortionless response)近场聚焦波束形成噪声源近场定位识别方法。该方法在MVDR算法的基础上引入幅度补偿,可以有效估计噪声源的相对强度;可以提高基阵在低频段的空间分辨率,在高频段能进一步抑制空间混叠;同时还可以进一步抑制背景噪声,因此该方法能够给出系统噪声源的空间位置分布及能量分布,从而准确找到系统中主要噪声源,采取有针对性的减振降噪措施。计算机仿真及湖试实验数据处理结果验证了该方法的有效性,具有一定的工程应用价值。