一种主/被动声呐目标回波信号模拟器的研制

根据实际需要，研制了一种主／被动声呐目标回波信号模拟器，该模拟器能够产生主／被动声呐测试、定检所需的主／被动声呐目标回波信号，目标回波信号中包含主动声呐、目标辐射噪声、海杂波、混响等信号，信号输出形式包括声信号和电信号2种。该模拟器可在空气介质条件下，实现声呐接收、处理、显示系统的定检，以及声呐测距系统和方位系统的定检；在水声环境中，可实现对接收换能器方向性、接收系统灵敏度等的测试。通过性能测试及与实际声呐系统联试，证明该模拟器达到了设计功能和性能指标要求，已交付用户使用。这里对其主要数学模型、系统硬件结构、软件流程进行了简要介绍。     

伪码调相探测系统回波信号模拟器的研究

针对某飞行器上的探测系统,通过对探测原理的分析,成功设计出了一个回波信号模拟器。提出了由FPGA控制读数地址,从而实现不同多普勒频移的方案,由此便可实现对探测器与目标间不同速度的模拟。本设计用数字方法实现,工作稳定可靠,参数修改方便。     

一种高精度水下目标回波模拟技术的研究

为了模拟水下运动目标的声呐回波，研究丁一种高精度、多功能的水下目标回波模拟技术。系统采用工控机对信号处理硬件进行控制，工作方式为回波转发及回波触发，同时具有自检功能，可对水下目标回波的目标强度、多普勒效应和脉冲展宽等参数进行精确模拟，并且能够实时完成对输入、输出脉冲信号参数的精确测量和记录。该系统经过水池调试、水库试验及海上试验，证实其波形参数精度高、动态范围大、抗干扰能力强、对弱信号具有很好的检测能力以及较高的测量精度。     

基于电容式微机械超声换能器的脉冲回波接收电路设计

电容式微机械超声换能器(CMUT)是一种新型超声换能器,具有高带宽、易与前端放大电路集成等优点,CMUT通过输出微弱的变化电流实现超声波回波检测。根据CMUT工作在发射与接收模式的特点,设计了一种具有发射开关保护功能和跨阻放大器的脉冲回波接收电路。波特图测量表明该电路的最大增益为39 dB,-3 dB带宽为24.2 MHz,涵盖了医学与工业超声检测常用的频率范围。分别对5.8 MHz和9.4 MHz的CMUT进行脉冲回波实验测试,测试结果表明：在CMUT发射模式下,该电路能够防止高压发射脉冲损坏后级的跨阻放大器电路;在CMUT接收模式下,该电路能够有效地将微弱电流信号转化为电压信号并进行放大。因此该电路能够用于CMUT的脉冲回波信号处理。     

电磁探测发射和接收信号的分析

近年来海洋可控源电磁勘探技术在国外如火如荼的发展推动了我国对该技术的重视,逐渐将该探测方式列入海洋勘探过程中正常的勘探程序,其中对CSEM技术的研究是相当重要的过程。本文对CSEM探测的发射和接收信号进行了分析,为海洋可控源电磁探测信号选取提供参考。     

声表面波陀螺微弱信号接收电路研究

依据声表面波陀螺基本原理的公式推导,声表面波陀螺的输出信号是频率电压信号.由于声表面波压电效应产生的电压信号非常微弱,一般放大不能分辨出信号电压和噪声电压.因而利用锁相放大的方法将此微弱电压信号从噪声信号中提取放大,解决了声表面波陀螺的信号放大问题.     

钻柱信道中声信号传输的接收特性分析

针对周期性管结构信道特征,构建钻柱内一维低频纵波传输的有限差分模型,应用单个加速度传感器作为声接收器,在时、频域仿真分析了换能器接收位置对声信号传输特性的影响规律。在此基础上,考虑信道内多重回波对声通信信号检测的影响,基于信道容量的分析,引入上、下行信道的单位脉冲激励响应,设计了一种基于双声接收器模式的回波噪声抑制方法,并利用倒频谱解析算法,求解接收信号中的回波信息,分析了单、双接收器工作模式下信道响应特征。数值仿真结果表明,双接收模式可有效抑制井下回波噪声,改善信噪比,从而实现更佳的信道接收性能。     

激光测高仪的回波信号理论模型

利用菲涅尔衍射理论推导出高斯型激光脉冲的回波计算方法,建立了斜坡、阶梯和植被三种标准漫反射地物的回波模型,以GLAS(Geoscience Laser Altimeter System)系统为例,通过数值计算得到了标准漫反射地物的回波信号波形,分析了回波波形与三种地物模型参数、光束扫描角之间的关系。仿真计算结果表明:斜坡回波信号波形近似为单个高斯波形,其峰值和脉宽与斜坡倾角、光束扫描角有关;阶梯回波信号波形近似为多个高斯波形,其峰值与光斑内阶梯分布有关;波形的中心位置差与阶梯高度和光束扫描角有关;植被回波信号波形呈现出多个类高斯型,其峰值不仅与植被的位置有关,还与植被的面积有关。这些结论为地形地貌的反演及地表资源分布的分析提供了理论基础。     

大量程超声波回波测距系统的研究

描述了超声波脉冲回波测距系统的基本组成;重点对大量程超声波发射电路进行了比较,提出了三种工业用大量程超声波测距系统的激励电路原理,并分析了电感瞬间放电法原理在大量程测距系统中的应用;设计了低噪声程控放大脉冲接收电路,实现大量程条件下信号的稳定接收;提出了在发射和接收电路之间设置"硬开关"和"软开关"的设计概念,彻底切断发射电路和其他回波信号对接收电路的干扰,提高回波信号的信噪比,实现大量程范围内距离的准确测量.最后,对智能回声接收软件的波形分析法进行了简单的介绍,并给出了一些智能化处理的实例.     

New technique for single-scan T(1) measurements using solid echoes

A simple technique for single-scan T(1) measurements in solids is proposed and analyzed for single exponential spin-lattice relaxation. In this technique, the direct spin heating caused by the sampling process is significantly reduced in comparison with conventional techniques by utilizing the 'solid echo' to refocus the magnetization. The applicability of this technique to both the solid and liquid phases is demonstrated.     

一种军械油料快速检测方法研究

本文采用YX1154油料电导率测定仪研究了组分变化对45号变压器油和通用装备液压油两种油料电导率的影响,探索了电导率与传统测试指标的相关性。结果表明：油料电导率随防锈剂含量变化呈线性增加,并且与抗腐蚀性能测定结果一致。因此,该方法不仅可用于军用油料的生产质量检测和库存质量监控,而且可作为野战条件下评价油料性能的快速检测方法。     

一种军械油料快速检测方法研究

本文采用YX1154油料电导率测定仪研究了组分变化对45号变压器油和通用装备液压油两种油料电导率的影响，探索了电导率与传统测试指标的相关性。结果表明：油料电导率随防锈剂含量变化呈线性增加，并且与抗腐蚀性能测定结果一致。因此，该方法不仅可用于军用油料的生产质量检测和库存质量监控，而且可作为野战条件下评价油料性能的快速检测方法。     

海洋环境对声呐使用性能的影响

针对声呐装备在使用过程中受海洋环境影响比较大的实际情况,研究不同海洋环境条件下对声呐装备使用性能的影响,探讨了声呐装备与海洋环境相适应的方法,并在环境自适应声学处理技术、测量体制和模式等方面提出了建议,为最大限度地发挥声呐装备的作战使用效能提供参考.     

A new signal processing technique for detecting flaw echoes close to the material surface in ultrasonic NDT

A new signal processing technique for separating the reflection of a flaw near a surface from the surface reflection itself is proposed. The method is based on ultrasonic scattering energy function model of flaw close to the material surface. Flaw sensitive component in the model, which corresponding to the low frequency signal, is remained by using a low pass digital filter. In order to make the recognition procedure easier and enhance the recognition effect, a reference signal is introduced to avoid the influence of the surface echo. Thus, the surface flaw is easily and clearly recognized. The good performance of the approach is experimentally verified in laboratory on a steel sample with different man-made surface flaws.     

相控阵天气雷达探测晴空回波能力分析

为了研究相控阵天气雷达探测晴空回波能力,在现有多普勒天气雷达探测晴空回波的基础上,统计晴空回波出现的距离范围、强度、高度等特征,建立起晴空回波一般性模型。相控阵天气雷达采用相扫体制,其扫描速度快;同时,采用了脉冲压缩技术,保证了雷达探测能力的对比和距离分辨率。通过对比采用脉冲技术和没有采用脉冲技术的相控阵天气雷达探测能力,发现采用脉冲压缩技术后能有效地提高弱信号检测能力。在多普勒天气雷达的探测晴空回波能力模拟分析的基础上,通过与采用脉冲压缩技术的相控阵天气雷达进行对比,得出相控阵天气雷达有能力探测到50km范围内的晴空回波。     

Investigation of polymeric wear particle formation by a freeze-fracturing technique

A new technique of freeze fracturing was used in conjunction with electron microscopy to study debris formed by polymeric materials sliding against a steel surface. The correlation between characteristic features of the debris and the frictional performance of the polymers as well as the mechanism of debris formation are discussed.     

Investigation on lubrication condition of piston pin in real engine block with ultrasonic technique

In situ observations of variations in the lubrication conditions between a piston pin and a pin boss in a real automotive engine block operating under low rotational speeds, such as during activation of the engine, were carried out by measuring the echo height detected by an ultrasonic probe installed into the cylindrical piston pin. It was possible to estimate the oil film thickness directly within an accuracy of 1 µm by the echo height ratio reflected from the piston pin surface. The amplitude of the reflected wave (echo height) under the condition including an air bubble was higher than that without an air bubble, and the phase of the wave approached that of the dry condition. It thus became possible to detect cavitation between the piston pin and the pin boss. In particular, cavitations were continuously observed at the anti‐thrust side in the upstroke under 300 rpm operation. However, it was at least clarified that the lubrication condition in the thrust side of the piston pin supporting a load under a stable condition was sufficient to maintain safe operation, since a continuous oil film without a cavity was formed at the thrust side even for a low rotational speed. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

一种基于载波相位的声呐阵列波达方向估计算法

针对目前各种声呐阵列波达方向估计算法复杂,系统处理速度要求较高,设计成本昂贵等问题,本文从载波信号所包含的目标方位信息出发,提出了一种新的阵列信号波达方向估计算法。该算法根据各个阵元接收信号相对延时的固定性,利用三角函数的变化关系,推导出了阵列信号的波达方向角的计算公式。仿真实验证明:当线性阵元间距为波长的1/2时,在信噪比为10 dB,波达方向角为2°～70°时,利用该算法计算所得波达方向角的精度小于0.05°;在信噪比为0 dB,波达方向角为1°～70°时,精度小于0.15°;在信噪比为-10 dB,波达方向角为1°～70°时,精度小于0.6°。