震源延迟叠加技术及应用效果

延迟叠加爆炸是针对高分辨率和深层地震勘探而提出来的一种激发方式。这种激发方式能在保证地震分辨率的前提下有效提高地震波能量 ,在地震波的入射角范围内 ,有效克服非球形炸药激发引起的地震波传播的方向性。应用弹性波动力学对多级延迟爆炸进行理论研究 ,结合实际试验资料 ,研究了延迟爆炸情况下激发参数对地震波能量、主频、频宽等的影响。从几何地震学出发 ,分析了不同时间激发的地震波在地下空间中的干涉情况 ,对其能量传播的方向性进行了研究。理论分析和试验效果表明 ,延迟叠加震源与相同药量的普通震源相比 ,激发地震波的主频高 ,频带宽 ,增强了下传能量 ,降低了次生干扰 ,在高分辨率和深层地震勘探中具有明显的优势。     

水声传感阵列指向性与系统传输性能研究

针对浅海水声通信中水汽界面和海底的反射产生多途效应对信号传输的影响,依据水下声传输原理,分析了水声信道中的噪声特点和产生多途效应机理,研究水声信道中声传感器指向性与传输性能关系,探讨水声传感阵列方式在水下通信环境的优势,设计合理的阵元间连接形式、阵列驱动电路和阻抗匹配电路,保证有效的功率耦合效率。经水下试验测试表明:采用一定指向性的声阵列结构,利用单个阵元波束宽度小于10°,构成阵列结构的波束宽度小于30°,并进行一定阻抗匹配,可减小能量损失,有效提高水声通信系统性能。     

船舶辐射噪声远场空间指向性

为了获得浅海波导条件下船舶辐射噪声的远场空间指向性,提出了一种由水听器获得的船舶辐射噪声近场声压数据,推算其远场辐射声压的方法,即由近场声压数据,反演出船舶辐射噪声源模型中的多极子强度和位置,然后利用简正波理论,计算该反演参数所对应的远场指向性.仿真计算过程中,将该方法获得的远场指向性与原假设声源直接计算的远场指向性进行对比.结果表明,该方法能有效的计算出船舶辐射噪声的远场空间指向性.     

圆环式径向换能器声压分布及其指向性

根据圆环式径向换能器的对称性,定性分析了其声压分布性质,提出将辐射面镶在无限幕上并向辐射面的外法线所在的半空间辐射声场的分析模型;根据惠更斯原理,推导了圆环式径向换能器辐射声场远场区的声压分布以及指向性函数;通过MATLAB绘制指向性函数曲线,研究换能器的有效工作段长度、外径以及辐射频率对其指向性的影响。结果表明,当换能器的尺寸一定时,辐射频率增大,指向性增强;当换能器的辐射频率和外径一定时,换能器的有效工作段长度增大,指向性增强;当换能器的辐射频率和有效工作段长度一定时,外径对声场指向性的影响不大。结合有限元分析软件COMSOL Multiphysics,仿真声波在混凝土中的传播,进一步验证了以上结论。     

埋入混凝土中PZT声场指向性和声能研究

将PZT作为声源埋入混凝土中构成的混凝土压电机敏模块具有超声检测功能。对埋入该模块中的PZT圆片模态分析发现,在各阶振动模态下PZT声辐射面存在分布不同的振幅极大值区域。基于混凝土压电机敏模块的声场指向性和声能实验表明:将PZT声辐射面等效为振幅相等的单一点声源的叠加,忽略振动模态对声场指向性影响,使得PZT圆片的声场指向性随频率变化规律偏离实际较大,而且在相同频率下声场指向性理论结果比实验结果发散;在各阶固有频率激励下,PZT圆片的声场指向性集中,但在一阶固有频率下声能最高,更适用于超声检测。     

基于火箭遥测的地面站接收信号情况预估方法

火箭尾焰造成的信号衰减是地面测量点位选择重点考虑的问题,通常采用传统β角确定火箭尾焰对遥测地面站接收信号的影响程度。针对新型固体火箭发射中β角分析法对遥测地面站接收信号情况预测不准确的问题,文中在分析影响遥测地面站信号接收因素的基础上,提出了一种采用信号衰减方向性预估遥测地面站接收信号情况的模型。通过分析火箭遥测实测飞行姿态、位置以及地面遥测设备实际跟踪信号情况确定了模型参数,并通过实例计算证明了该方法优的优越性。     

二阶镶拼圆管矢量接收换能器研究

文章介绍了一种二阶镶拼圆管矢量接收换能器的设计方法，获得了类偶极子指向性以及波束宽度更为锐化的类四极子指向性。利用理论计算以及有限元仿真分析了镶拼圆管的指向性以及接收灵敏度，并实际制作了二阶镶拼圆管矢量接收换能器。在消声水池的测试表明，灵敏度测试结果与有限元仿真计算结果吻合较好，镶拼圆管矢量接收换能器类偶极子指向性图-3 dB波束宽度在95°左右，类四极子指向性图-3 dB波束宽度在40°左右，二阶矢量指向性图波束宽度明显比一阶矢量指向性图波束宽度更加锐化。     

新型曲面换能器阵指向性研究

利用抛物面几何结构的自聚焦性能优化设计了一种新型的抛物面换能器阵。基于声场理论,推导出换能器阵的三维指向性函数表达式。数值仿真了阵元数目、抛物面焦距和工作频率等参数对阵列指向性因数的影响。仿真实验结果表明,相对于传统平面圆环阵列而言,在换能器目数相同的情况下,抛物面相控阵列指向性因数增加了1倍,具有较高的指向性和抑制旁瓣能力,是较理想的组合声源。通过优化参数,抛物面换能器阵可获得最佳指向性,进而为声频定向扬声器的设计及研究提供了理论基础。     

DEVICE DESIGN FOR THE NOVEL HANDWRITING RECOGNITION SYSTEM

ABSTRACT

A microelectromechanical systems-based handwriting system device was designed. We proposed an ominidirectional acoustical sensor microarray which can offer isotropic directional sensitivity with a high radiation acoustic power when it as a transmitter and a high array spatial gain (AG) when it as a receiver. It has been designed for use in the novel handwriting recognition system to attain a large writeable scale and to write in any direction. The proposed array device based on novel ferroelectric thin film has excellent performance, miniature size and high reliability, and could be fabricated with conventional integrated circuit process.     

暂态信号相控参量阵的研究

本文研究了暂态信号的相控参量发射阵.用所得的理论对传播衰减、方向特性及波形随距离和相控角的变化进行了数值计算,并用平板阵进行了系统的实验.理论结果与实验结果基本上取得了一致.