一种强声警告与驱离设备的设计与实现

介绍一种基于D类功放设计并实现强声警告与驱离设备的方法.该设计应用在水域及港口防护中,配合主动型小目标探测声呐,能有效地提升对水下入侵目标的防御和处置能力.     

针对MEMS水声传感器封装的声振耦合仿真技术研究

提出了一种针对MEMS矢量水声传感器封装结构的声振耦合仿真技术，以揭示传感器封装对带宽、灵敏度等关键性能的影响和规律以及传感器在水下的声场分布情况， 建立传感器封装水下仿真模型，分析封装结构对传感器带宽及灵敏度的影响，并研究封装内外的声场空间分布规律，得到声源信号透过封装后的衰减损失约为0.5ｄＢ，比较封装材料对传感器性能的影响，得出传感器的带宽和灵敏度为一对固有矛盾的结论，为优化传感器封装设计提供理论指导。     

基于最小方差的声线跟踪自适应分层算法

针对高精度水声定位系统中定位精度与计算量相互矛盾的问题,提出了基于最小方差的声线跟踪自适应分层算法。该算法根据声速在有限范围内规律变化的特点,对声速剖面全局搜索,通过各段声速散点到其拟合直线的总方差表示拟切分段与原始声速剖面的差别,利用最大差别找出最佳切分点,保留原始声速剖面特征,实现对声速剖面的简化。实验结果表明,该算法在保证定位精度的同时能够提高计算效率,具有良好的工程应用价值。     

基于水声传感网络的树形拓扑混合MAC协议

鉴于水下传感网络的长时延、低带宽的特点,设计有效的水下无线网络的通信传输协议很有必要。提出一种树形拓扑结构的结合基于竞争和基于分配两种模式的混合策略,减少了水声通信中的握手次数,即减少了RTS/CTS请求的发送次数,利用组播、LRU预留时间策略提高了传输效率,整合了网络通信中ACK包和数据包的发送,既能使所有节点间实现自由通信,又能提高网络吞吐量、节约能耗。     

换能器结构参数对聚合物超声塑化黏弹生热的影响

为研究超声换能器结构参数对聚合物超声塑化过程黏弹性生热的影响，首先确定超声黏弹性生热系统的组成，进行纵振超声换能器结构设计；然后分析超声黏弹性生热过程及超声黏弹性生热原理；最后采用单一变量法分析超声换能器的主要结构参数对其纵振频率及工具头前端质点最大振幅的影响，将其实际输出的纵振激励加载于熔融聚合物，研究其结构参数对聚合物超声黏弹性生热过程及达到聚合物玻璃化转变温度所用时间的影响。结果表明，随纵振激励作用时间的增加，聚合物温度非线性升高；放大比对聚合物温度变化影响最大，前盖板厚度和工具头长度次之，影响最小的是变幅杆长度。     

圆柱形压电换能器的测井声场有限元仿真

为了研究圆柱形压电换能器测井声场特性，该文采用有限元ABAQUS中动力学隐式算法和动力显式算法相结合的方法，借由压电单元、声学接触单元及无限单元解决了压电耦合、流固耦合及截断返回（波）问题，建立了圆柱形压电换能器的声波测井有限元-无限元耦合分析模型，通过重启动分析方法，完成了对整个声波测井过程的仿真分析。结果表明，通过与有限差分法结合完全匹配层（PML）的算法对比，该文建立的声波测井有限元-无限元耦合分析模型在解决测井声场分析问题上具有较高的可靠性。在激励电压作用下，于井轴接收到的返回波的声压量级衰减严重，而测井环境中的流体介质密度、固体介质密度对于井轴接收到的返回波的声压量级衰减影响较小。     

宽频带梯形叉指式换能器优化设计及应用

由声表面波（Surface Acoustic Wave）器件发展而来的叉指换能器（Interdigital Transducer，IDT）由于其工作频率可以设计、频带宽可调、损耗低等特点逐步应用于结构健康监测（Structural Health Monitoring，SHM）系统中，因此在智能材料与结构中有着广泛的应用前景。本文针对现有矩形IDT带宽窄的不足，研究宽频带梯形叉指换能器（Trapezoidal Interdigital Transducer，TIDT）。采用有限元分析方法对TIDT的尺寸进行结构优化设计，并对设计的TIDT进行性能测试，通过实验研究了TIDT用于结构损伤检测的初步应用。实验结果表明，TIDT在实际应用中进一步提高了损伤识别精度，具有广泛的应用前景。     

水声协作通信中的多分支变抽头长度多用户检测器

针对水声协作通信中水声信道特点带给链路可靠性的影响,提出一种多分支变抽头长度多用户检测(Multi-Branch Variable Tap-length Multi-User Detection,MBVT-MUD)方法,中继节点工作于放大转发模式(Amplify-and-Forward,AF)。该方法联合实现了自适应合并和抽头长度的自适应调整。仿真结果表明,MBVT-MUD能够根据各个分支的信道环境自适应调整抽头长度到最优,且相对于现有的方法,能获得更好的误码率(Bit Error Rate,BER)性能。