基于频偏应答的ADCP流速现场校准方法研究

针对声学多普勒流速剖面仪(ADCP)现场校准困难的问题,介绍了一种基于频偏应答的ADCP流速现场校准方法。通过声信号应答器,设置回发信号相对于发射信号的频偏实现速度矢量的模拟,并以频率为溯源量,对ADCP发射的信号及应答器回发频偏信号进行频率校准,进而实现ADCP流速参数的现场校准。研制了一套基于频偏应答的ADCP流速现场校准装置,在实验室消声水池条件下,以四波束300kHz ADCP为校准对象,开展了1～2m/s的流速校准实验,进行不确定度分析。结果表明,该装置对流速校准的不确定度达到1％模拟流速＋7mm/s,验证了该校准方法的可行性。     

基于近场声全息振速重构的3种滤波方法比较

针对近场声全息反向重构时边缘误差造成的检测精度低的问题,开展基于振速反向重构的近场声全息滤波方法对比研究。以一个高为11.5 cm、半径为4.2 cm的圆柱形发射换能器为研究对象,通过数值仿真分析和实验测量对比二维Harris滤波窗函数、改进后的二维Harris滤波窗函数和WZ滤波窗函数对边缘误差的抑制效果和反向重构声场幅值的误差大小。结果表明,3种滤波窗函数都可以在较短的反向重构距离范围内有效降低边缘误差,利用Harris滤波窗函数进行滤波在反向重构声场的幅值方面误差最小,但边缘误差抑制效果最差;WZ滤波窗函数对反向重构距离的适用性最好,在更大的反向重构距离时,其对边缘误差的抑制效果更好,反向重构误差更小。     

基于双振速测量面的噪声源定位方法研究

在较远距离准确定位噪声源对水下航行器等设备的减振降噪具有重要意义。该文提出一种基于双振速测量面的近场声全息技术,采用双测量面对双噪声源信号的质点振速信息进行提取,利用前后两测量面间的相位差构成格林函数,并根据声场重建公式进行近场声全息声场重建。数值仿真及主峰位置偏差分析表明,基于振速测量的双测量面近场声全息技术,与单振速测量面、双声压测量面的近场声全息技术相比,可以忽略边缘误差的影响,并可以在较远的测量距离更准确的定位声源位置,验证了基于双振速测量面近场声全息技术的有效性和可行性。