宽带声学多普勒测流仪设计
介绍一种利用宽带编码声信号进行水流流速测量的装置.当某一水层水团与测流仪之间有相对运动时,声波反射信号将产生相应的多普勒频移,从而可以得到两者之间的切向速度.为了计算其绝对速度,换能器采用了四波束结构.这里还介绍了用于相关接收的编码脉冲的形式和接收电路的结构.该装置适合江、湖、河口的流速、流量的测量.
遗传算法在声纳隔振模块参数优化方面的应用
声纳在军工和民用上都有极其广泛的应用。为了提高声纳的工作性能,必须在声阵模块前、后插入性能优良的隔振模块,而隔振模块的性能参数又严重影响了其隔振性能。因此在建立隔振模块数学模型,准确计算和预报其隔振性能的基础上,进一步实现优化,对于设计和制造性能优良的声纳隔振模块,具有特别重要的意义。本文应用ANSYS软件建立了隔振模块的参数分析文件,结合遗传算法实现了充油密度、护套弹性模量、隔振组件弹性模量的优化设计。
智能宽带声纳发射机的研制
在主动式声纳系统中,信号产生器、功率放大器和发射换能器等组成的发射机是不可或缺的。传统的水下声纳发射机存在效率低,功率小,带宽窄,功能简单及易损坏等缺点。该文提出了一种大功率、小体积且包含信号产生、监控与通信等功能的智能宽带声纳发射机的设计方案。该方案以现场可编程门阵列(FPGA)为核心,采用移相脉宽调制(PWM)的D类功率放大器结构。湖试和海试表明,以此方案设计的声纳发射机达到了1.03 kW的平均输出功率、84%的效率及50%的带宽。从制成至今2年时间,发射机工作一直稳定可靠。
干涉式合成孔径处理水池试验
在消声水池进行试验的目的是为了证实其原理的可行性.试验中将10个乒乓球作为成像目标,将其悬挂于距离轨道2.5 m的水池中央(1.7 m),并采用100 kHz,60μs的声脉冲在轨道的不同位置以宽波束对其进行照射.经过合成孔径处理后得到的最大孔径长度合成孔径声纳(SAS)图像,其垂直距离向的分辨力达2.7cm,极其接近2.5 em的理论值.通过干涉式测深处理估计出的目标高度与真实的目标布放深度吻合.由于试验中有4条孔径的数据可以利用,任意两条孔径的组合均可提供目标高度的估计,从而验证了目标高度估计的一致性.
一种新型水声信号发射机的设计与研究
设计并实现了一种体积小、效率高的水声信号发射机,是一些使用电池供电的水声设备(如便携式水声通信设备、便携式水下探测设备等)的关键技术。为满足这些需求,该文从基本理论出发,结合现代音响功放的理论、经验和设计方法,提出了一种全新的微型水声信号发射机设计方案,且通过2007年3月的湖上试验验证了所提出的方案。
声纳强脉冲干扰的自适应抵消方法
为了解决声纳实际使用中强脉冲干扰影响目标检测和跟踪的问题,提出一种在阵元域内实现的自适应干扰抵消方法.该方法基于最小均方(LMS)误差准则的自适应滤波来实现,引入频域批处理方法大大降低了运算量,采用可变步长的自适应叠代方法实现了对强脉冲的快速抑制.提出一种自适应干扰抵消参考信号的提取方法,同时在自适应算法中施加梯度约束计算,从而实现强干扰背景下的目标稳定跟踪.经多次水上试验表明:该方法能够不损失目标信息对强脉冲干扰进行有效抑制,达到检测被强干扰掩盖的目标信号的目的,同时也能实现强干扰背景下的目标稳定跟踪.
基于PIC16C74的深海声纳式高度计设计
深海声纳式高度计是装备在深海探测设备上的回声测深装置。本文在对声纳测距原理及水声换能器参数进行研究分析的基础上,提出并设计了基于PIC16C74处理器芯片的传感器电路系统。该系统配合深海探测设备的水下嵌入式系统,可实时探测设备距海底高度。系统的陆地水池试验给出了良好的结果。
探测高速小目标的声纳信号波形设计
针对用主动声纳探测水下高速运动的小目标存在的主要干扰,海面,海底混响和接收信号的起伏,讨论了宜采用的声纳信号形式,在混响信道中,对高多普勒目标采用加窗的长CW脉冲是合适的,而根据多途信道中回波存在的起伏的特点,需要采用多频脉冲,最后给出了用探测高速小目标的声纳最佳发射信号形式和频率编码方案。
反走私水下取证系统
介绍了如何根据近年来海上走私的新特点,利用成熟的声纳探测和水下机器人技术,进行反走私水下取证系统设计的设计思想和技术方案,并对系统的组成、性能及工作原理和使用方法进行了阐述.
不同型线结构船艏表面压力特性对比实验研究
为优选船艏结构型线方案,在风洞中针对三个在结构型线上仅有细微差别的船艏方案进行表面压力特性对比测试。实验获得了各型线方案模型表面压力空间分布特性和压力脉动特性,并通过表面压力特性的综合对比进行了结构型线评估,为船艏的结构型线设计提供直接的技术依据。