强多径干扰下的水声通信均衡算法研究

水声信道的典型特点为强多径干扰、多普勒频移严重。锁相环-判决反馈均衡器(Phase-Lock Loop-Decision Feedback Equalization,PLL-DFE)是水声相干通信中克服信道多径干扰,消除码间干扰的主要技术手段。对抗多径干扰的判决反馈均衡自适应算法进行了改进,在快速自优化LMS算法的基础上进行了优化,提出了记忆快速自优化均衡(Memory Fast-Optimized LMS,MFOLMS)算法。该算法提高了均衡器的跟踪性能。在二阶锁相环和判决反馈均衡器的联合作用下,按照最小均方误差(Minimum Mean Square Error,MMSE)准则自动调节相应的参数,使均衡器达到最佳的性能。仿真和湖试数据处理结果均表明,该文提出的算法可以抵消多径的影响,提高通信系统的接收性能。     

不同材质及孔径的无机陶瓷膜精制黄芪水提液

目的:考察不同材质、不同孔径无机陶瓷膜精制黄芪水提液的适用性,优化工艺参数.方法:为能精确观察指标性成分透过率的动态变化,将实验设为分多次取样.以黄芪水提液为研究对象,从渗透通量、指标性成分透过率、固含物去除率等角度考察膜材质、膜孔径对微滤过程的影响.结果:0.2μm ZrO2较适用于本体系,其稳定渗透通量达273L/(m2.h),黄芪甲苷的透过率达64.56%,固含物的去除率在19%左右.结论:采用无机陶瓷膜对黄芪水提液进行精制分离是可行的,且在适当膜工艺条件下可取得较好精制效果,从而为陶瓷膜分离用于中药精制领域的共性问题提供了依据.     

基于单比特量化的单频信号时延估计算法

提出了一种基于单比特量化的单频信号自适应时延估计算法,采用该算法在保持信号频谱特性不发生变化的基础上,极大地去除信号冗余量,对简化后的信号框架采用包络检测,估计时延.对接收信号进行单比特量化能够最大限度地降低数据量,同时量化结果又进一步简化了单频信号滤波器的输入响应函数结构,自适应算法则保证了时延估计的高分辨率.通过仿真实验表明,该算法在不造成频偏和频率衰减的同时,又很好保证了时延估计精度.最后利用湖上实验验证了算法的有效性和可靠性.     

基于参量阵双通道信息的富钴结壳高精度测厚算法

富钴结壳作为一种重要的海底矿产资源，在工业生产中有着重要应用，具有潜在的开采价值，富钴结壳的厚度是评估开采矿区资源量的重要指标。论文基于原位参量探测器测量富钴结壳厚度，探测器向结壳垂直发射调制信号，并接收返回的原频、差频双通道回波信号，分别提取两个回波信号的包络，然后提取回波信号峰值点的到达时刻，采用时延差法测量结壳厚度。回波到达时刻的提取是影响测厚精度的关键因素，传统的包络提取方法如希尔伯特变换，可以准确地提取出原频信号的包络，但对差频信号的提取精度较差。因此，通过希尔伯特变换与自相关算法分别提取原频信号与差频信号包络，提高了测厚的精度。通过水池试验分析了该算法的测厚性能，随后将该算法应用于中国大洋某航次的富钴结壳海试数据，验证了该算法的可行性。     

无机陶瓷膜精制三两半药酒的膜污染及防治

通过对不同孔径的ZrO2陶瓷膜在微滤过程中的阻力分布、高分子去除率、物理化学参数变化等的测定,分析污染物的存在状态或位置以及形成规律,探索无机陶瓷膜微滤中药药酒的污染机制.同时采用超声物理手段强化膜过程,寻求有效的膜污染防治手段.结果发现:对于本实验体系中药“三两半药酒”,膜孔径为0.2μm的ZrO2膜的污染度略低于0.05 μm孔径膜.两种孔径膜管的最主要污染源均表现在堵孔层,差异最大的是吸附阻力,孔径为0.05 μm的ZrO2膜的吸附阻力约为0.2μm孔径膜的两倍.膜对三两半药酒中蛋白质和淀粉的去除作用较显著.微滤后的药酒呈透明浅棕黄色,口感更香醇清爽,微滤前后的药效未见明显变化.经孔径为0.2μm的ZrO2陶瓷膜微滤后药酒的浊度变化最大,由49.0 NTU降至2.83 NTU,但药液的pH、电导率、黏度在微滤前后波动较小.超声强化对孔径为0.2 μm的ZrO2陶瓷膜通量提高率达36.3％.     

水声定位多阵元跳频编码的模拟退火算法优化

采用跳频编码对水声定位阵元进行编码,编码之间的互相关函数直接影响时延估计精度,提出以互相关峰最小作为编码优化目标.在上述分析的基础上,通过模拟退火算法优化对编码进行组合优化.试验结果表明,通过优化后的跳频编码对水声定位阵元进行编码,可以实现水声信号扩频,减小阵元信号间相互影响的作用.     

海上地震勘探多缆定位技术研究

 水下多缆定位系统采用GPS浮标、声学设备、测深计、磁罗盘等构成组合定位系统,在拖缆前、后两端布放GPS浮标,在每条拖缆间隔一定距离布放声学换能器、测深计、电子罗盘等构成定位阵元,具有实时性、相对性、容错性、综合性的特点。其关键技术包括组合定位数据融合、长基线水声定位、合理的声学阵型设计、大容量长距离数据传输链路等。文中对采用上述技术的难点提出了有效的解决方法,定位模型建立及仿真试算结果表明,本文所采用的定位模型及修正方法能保证6km长的拖缆定位误差小于8m。     

长基线水声定位系统中一种迭代声速修正算法

长基线水下目标定位算法主要根据几何原理进行定位,目前常用的解算方法是根据几何原理列出方程组,直接对方程组进行解算得到目标位置的近似解。通过对长基线定位算法方程组的几何分析,选取不同几何交汇点作为目标近似解,比较各目标近似解的定位精度并找到最优解;同时依据解算算法及其几何关系,提出一种迭代声速修正算法,不但提高了同步工作方式下阵内目标点的定位精度,而且算法复杂度低,实现简单。最后,通过仿真分析验证了此算法的有效性。     

聚焦参量阵原频声场抑制方法的研究

在近距离海底底质原位探测中,使用多阵元聚焦技术能弥补参量阵中差频信号能量较低的不足,但也会使得声焦点处的原频信号能量过高,导致接收系统信号波形限幅,引起波形失真,此外在声场测量时也容易造成传感器损坏.基于KZK(Khokhlov-Zabolotskaya-Kuznetsov)方程和Berktay包络自解调理论,以声焦点...     

超声在陶瓷膜微滤中药口服液过程中的应用研究

研究了在线超声技术在无机陶瓷膜微滤中药口服液中的应用.以膜渗透通量、膜污染阻力分布等为指标,考察了在线连续超声与正常微滤在口服液微滤中的差异,进而对操作条件进行优化.结果表明,超声能显著增强膜的渗透通量,增液口服液、黄芪精口服液的通量提高率分别为26.6%和44.6%.超声波还能有效控制膜表面污染.采用超声强化陶瓷膜微滤中药口服液能有效的减少膜污染、提高膜的利用效率.