为了提高探伤深度，实现混凝土大坝等散射强介质的超声检测，本文提出了一种成本低，小体积，结构简单的大功率单脉冲超声信号发生器，并给出了原理电路设计。所述装置利用控制电容充放电经脉冲变压器产生瞬时高压脉冲的新思路，克服了过去由于信号幅度限制功率上不去的困难。经实验验证该装置与现有的单脉冲信号发生器相比，探伤深度得到了很大提高，可用于混凝土结构构建的超声探伤。

随着声学技术的快速发展,界面波在无损检测及环境参数反演领域的应用越来越广泛,但是目前理论与实践之间还存在一些差距,首先对基于Biot理论的流体饱和多孔介质声传播特性的理论进行了仿真分析,然后运用势函数结合多孔介质固体-流体边界条件建立了两半无限空间流-固界面Scholte波理论模型,最后对这一理论模型进行了实验验证。仿真结果表明：声波频率对各种波速几乎没有影响,但各种波速随孔隙度的变化较大;通过实验验证：Scholte波波速理论值与实际测量值之间的相对误差不超过0.24%。

随着目标声源级不断减小、环境噪声级不断增大,常规的基于单节点的被动定位方式已经不能满足声纳探测的需求,因此提出一种新的将网络化探测系统和模基处理技术相结合的被动定位方法,可以从空间不同角度对目标进行观察并充分利用环境声场的复杂性对目标进行定位。模基处理方法主要有匹配场处理、匹配模处理等,以匹配场处理为例进行分析,将常规波束形成（Conventional Beamforming,CBF）、自适应波束形成（Minimum Variance Distortionless Response,MVDR）两种匹配场处理器和阵间相干、非相干信号处理方法相结合进行仿真,对单阵和多阵、MVDR和CBF、相干处理和非相干处理、宽带和窄带之间的定位性能进行了对比。仿真结果显示,基于多节点的阵间模基相干处理方式在定位性能上明显优于单节点的模基处理结果。

为了探明声波在复杂介质内部的传播规律,综合应用声学、嵌入式、机械、电子和计算机接口等技术研制了实时声波二维成像系统。该系统能将声波在固体内部传播的过程可视化,用所研制的实时声波二维成像系统绘制出超声波在有机玻璃板中传播的实时波形图,能为构建声波在复杂介质中传播的工程应用的可视化模型提供基础条件。

针对煤矿系统的通信现状，提出利用无线通信Wi—Fi技术构建井下无线网络的方案，通过对井下无线通信的试验研究，表明利用Wi-Fi技术的可行性，并在此基础上设计并实现了基于Wi—Fi技术的嵌入式矿井安全监测终端。该系统工作效率高、实时性强、结构清晰，各组成部分达到了预期的目标，实现对井下视频数据的传送和各个站点的参数检查。试验证明该方案切实可行并具有良好的市场前景。