基于多元平面阵的声源检测系统的研制
发布时间：2022-01-05 12:49
近年来,随着对海洋资源勘探的不断深入,对海洋勘探使用的换能器标定性能的准确性的要求也不断提高。换能器是一种能量转换装置,在水声领域中通过换能器发射接收声波以实现对目标的定位和探测。声源级和指向性是换能器标定的重要参数,指向性影响到探测的距离;声源级直观反应了发射信号的强弱。随着低频换能器尺寸的不断增大,其远场的距离也不断增加,指向性和声源级的测试距离要求也随之提高,标准测量法受实验室水池大小的限制,对换能器声源级和指向性的测量也越来越困难。此外,实验表明实船（动态情况）安装后导流罩等结构会对换能器的声学特性产生影响,而现有的换能器的声学特性都是其实船安装前进行测量的,对其实船安装后的声学性能尚无测量方法,因此需要对测量方法进行改进。为解决现有测试方法对大尺寸换能器的声学特性测试困难,实船安装之后性能无法测量的问题,本研究提出了一种基于四元十字阵信号提取的低频换能器指向性和声源级的测量方法,利用双曲交汇法结合四元阵列的时延差信息对发射换能器进行定位,再根据阵列测得的声压信息完成指向性和声源级的测量。同时,根据四元十字阵的定位原理,设计并研制了信号采集的多元水听器阵列,并使用该水听器阵列对...
【文章来源】：中国计量大学浙江省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
等效圆面示意图
中国计量大学硕士学位论文2 ) 、2 2 2(x , y , z ) ，并且已知声波传播到三个阵元的时间分别为中的传播速度为c，分别建立三个球面方程由此可列方程2 2 2 21 1 1 12 2 2 22 2 2 22 2 2 23 3 3 3( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( )x x y y z z t cx x y y z z t cx x y y z z t c
图 2.1 不同频率下声柱指向性仿真图2.2 基于多元平面阵的声源级与指向性的测试方法测量方法如图 2.2 所示，测量时保持多元平面阵列在水下静止不动，待器在可移动的电瓶船上通过硬连接吊放至与多元平面阵列同一高度的水（已经实船安装后的换能器将多元平面阵吊放至与安装换能器同一高度内），测量时保持多元平面阵列不动，载有待测换能器的电瓶船沿直线运到达测量范围时进行数据采集，直至驶离测量区域。
【参考文献】：
期刊论文
[1]声呐技术原理与前景展望[J]. 王琪智. 数字通信世界. 2017(02)
[2]国外声呐技术研究现状与发展趋势[J]. 赵培聪. 现代雷达. 2016(08)
[3]基于ARM的声源定位技术研究与方案设计[J]. 朱宇,卫巍. 电子设计工程. 2016(14)
[4]基于时延估计的四元十字阵被动定向近似误差分析[J]. 徐菲. 电子测量技术. 2014(12)
[5]基于TDOA的室内运动目标双曲线RFID定位方法[J]. 殷桂华,王小辉,雷毅谈. 计算机应用. 2014(S2)
[6]中高频水声换能器发展综述[J]. 胡明,朱辉庆. 声学与电子工程. 2014(04)
[7]透明含氟聚氨酯涂层的制备及性能[J]. 张军瑞,涂伟萍,戴子林. 华南理工大学学报(自然科学版). 2014(02)
[8]标准水听器测量结果的不确定度评定[J]. 海丽萍,王宏云. 科技风. 2013(11)
[9]Joint TDOA and AOA location algorithm[J]. Congfeng Liu,Jie Yang,Fengshuai Wang. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2013(02)
[10]基于TDOA的无线定位方法及其性能分析[J]. 史小红. 东南大学学报(自然科学版). 2013(02)
博士论文
[1]基于格林函数的近场声全息技术[D]. 马佳男.哈尔滨工程大学 2012
硕士论文
[1]基于近场测量法的水下声场测量系统的研究[D]. 王成.中国计量学院 2016
[2]水声引信超声探测平面定位方法及回波半实物仿真系统设计[D]. 李文鹏.南京理工大学 2014
[3]基于时延估计的被动声定位研究[D]. 王伟.国防科学技术大学 2010
[4]噪声目标被动定位方法研究[D]. 赵志伟.哈尔滨工程大学 2008
[5]基于矢量水听器阵的目标方位估计方法研究[D]. 罗超.西北工业大学 2006
[6]基于四元十字阵的声被动定位研究[D]. 刘小刚.南京理工大学 2005
[7]声呐脉冲侦察与被动测距研究[D]. 李艳梅.哈尔滨工程大学 2003
本文编号：3570379
【文章来源】：中国计量大学浙江省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
等效圆面示意图
中国计量大学硕士学位论文2 ) 、2 2 2(x , y , z ) ，并且已知声波传播到三个阵元的时间分别为中的传播速度为c，分别建立三个球面方程由此可列方程2 2 2 21 1 1 12 2 2 22 2 2 22 2 2 23 3 3 3( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( )x x y y z z t cx x y y z z t cx x y y z z t c
图 2.1 不同频率下声柱指向性仿真图2.2 基于多元平面阵的声源级与指向性的测试方法测量方法如图 2.2 所示，测量时保持多元平面阵列在水下静止不动，待器在可移动的电瓶船上通过硬连接吊放至与多元平面阵列同一高度的水（已经实船安装后的换能器将多元平面阵吊放至与安装换能器同一高度内），测量时保持多元平面阵列不动，载有待测换能器的电瓶船沿直线运到达测量范围时进行数据采集，直至驶离测量区域。
【参考文献】：
期刊论文
[1]声呐技术原理与前景展望[J]. 王琪智. 数字通信世界. 2017(02)
[2]国外声呐技术研究现状与发展趋势[J]. 赵培聪. 现代雷达. 2016(08)
[3]基于ARM的声源定位技术研究与方案设计[J]. 朱宇,卫巍. 电子设计工程. 2016(14)
[4]基于时延估计的四元十字阵被动定向近似误差分析[J]. 徐菲. 电子测量技术. 2014(12)
[5]基于TDOA的室内运动目标双曲线RFID定位方法[J]. 殷桂华,王小辉,雷毅谈. 计算机应用. 2014(S2)
[6]中高频水声换能器发展综述[J]. 胡明,朱辉庆. 声学与电子工程. 2014(04)
[7]透明含氟聚氨酯涂层的制备及性能[J]. 张军瑞,涂伟萍,戴子林. 华南理工大学学报(自然科学版). 2014(02)
[8]标准水听器测量结果的不确定度评定[J]. 海丽萍,王宏云. 科技风. 2013(11)
[9]Joint TDOA and AOA location algorithm[J]. Congfeng Liu,Jie Yang,Fengshuai Wang. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2013(02)
[10]基于TDOA的无线定位方法及其性能分析[J]. 史小红. 东南大学学报(自然科学版). 2013(02)
博士论文
[1]基于格林函数的近场声全息技术[D]. 马佳男.哈尔滨工程大学 2012
硕士论文
[1]基于近场测量法的水下声场测量系统的研究[D]. 王成.中国计量学院 2016
[2]水声引信超声探测平面定位方法及回波半实物仿真系统设计[D]. 李文鹏.南京理工大学 2014
[3]基于时延估计的被动声定位研究[D]. 王伟.国防科学技术大学 2010
[4]噪声目标被动定位方法研究[D]. 赵志伟.哈尔滨工程大学 2008
[5]基于矢量水听器阵的目标方位估计方法研究[D]. 罗超.西北工业大学 2006
[6]基于四元十字阵的声被动定位研究[D]. 刘小刚.南京理工大学 2005
[7]声呐脉冲侦察与被动测距研究[D]. 李艳梅.哈尔滨工程大学 2003
本文编号：3570379
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