水下主动电场定位关键特性研究

发布时间：2017-08-27 07:15

  本文关键词：水下主动电场定位关键特性研究

  更多相关文章： 主动电场定位 关键特性 探测死区 频率转折点

【摘要】：水下主动电场定位技术是通过对弱电鱼的主动电场定位这项特殊功能的仿生发展而形成。弱电鱼自身利用主动电场探测定位系统主要包括三个部分:(1)尾部的主动电场的发射器官组织,用以放电建立水下主动电场;(2)表皮的电场接收器官组织,用以感知接收自身产生电场信息;(3)动物的大脑,用以控制电场信号的产生以及通过接收到的电场信号分析处理来对周围环境进行探测和判断。由此仿生发展而来的主动电场定位系统传感器,因为其结构简单、成本较低、适用于复杂的水底环境等特点,开始陆续得到各类科学家的关注。本文主要的内容是对水下主动电场定位的关键特性的实验研究,利用现有的主动电场定位实验平台雏形,分别从主动电场探测定位过程中被测物体的特性、实验环境中溶液介质的特性以及产生电场的正弦激励信号的电学特性三个方面着手展开大量的实验研究,通过对这些主动电场定位的关键特性的实验研究得到相关的一些结论,进而对现有的还有待完善的主动电场定位实验平台雏形来进一步改善。通过本文的实验研究可以得到以下的结论:1.主动电场定位被测物体特性方面:对绝缘体被测物体而言,扫频探测实验结果联合时频分布谱图均呈凸形状态,探测过程中没有出现“探测死区”现象;对导体被测物体而言,在扫频探测过程中均会出现“探测死区”现象和对应的频率转折点,但对应的频率转折点与导体具体材料和几何体积均有关。2.主动电场定位溶液介质特性方面:实验环境中水的电导率的改变,对不同属性被测物体探测过程中接收到的电场信息的变化趋势影响不同;但接收到的电场强度峰值大小均会随着水的电导率的增大而减小。3.主动电场定位激励信号电学特性方面:激励信号频率的改变,对不同属性被测物体而言,探测过程中接收到的电场信息的变化趋势会有所不同;激励信号幅值的改变,对任何被测物体而言,并不会影响探测过程中接收到的电场信息的变化趋势,但会对接收到的电场强度振幅峰值有所影响。根据上述主动电场定位关键特性的实验研究得到的相关结论,对现有的主动电场实验平台加以改进和完善,使之能够实现对物体的更精确定位和判断。
【关键词】：主动电场定位 关键特性 探测死区 频率转折点
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U675.7
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 引言10-11
• 1.2 国内外的研究现状11-13
• 1.3 论文主要研究内容及章节安排13-15
• 1.4 本章小结15-16
• 第二章 主动电场实验平台及联合时频分析原理16-27
• 2.1 引言16
• 2.2 主动电场探测基本原理16-20
• 2.3 主动电场实验平台简介20-23
• 2.4 联合时频分析原理23-26
• 2.5 本章小结26-27
• 第三章 主动电场定位被测物体特性研究27-45
• 3.1 引言27
• 3.2 被测物体材料特性的研究27-40
• 3.2.1 绝缘体的探测定位28-31
• 3.2.2 导体的探测定位31-38
• 3.2.3 复杂阻抗物体的探测定位38-40
• 3.3 被测物体几何特性的研究40-44
• 3.3.1 20MMX80MM绝缘体41-42
• 3.3.2 20MMX80MM导体42-44
• 3.4 本章小结44-45
• 第四章 主动电场定位溶液介质特性的研究45-57
• 4.1 引言45
• 4.2 不同水的电导率实验环境探测定位45-56
• 4.2.1 不同水的电导率实验环境对绝缘体探测46-49
• 4.2.2 不同水的电导率实验环境对导体探测49-56
• 4.3 本章小结56-57
• 第五章 主动电场定位激励信号电学特性的研究57-67
• 5.1 引言57
• 5.2 激励信号频率特性的研究57-58
• 5.3 激励信号幅值特性的研究58-66
• 5.3.1 幅值为 2V的正弦激励信号58-62
• 5.3.2 幅值为 5V的正弦激励信号62-66
• 5.4 本章小结66-67
• 第六章 主动电场实验平台定位系统的改善67-73
• 6.1 引言67
• 6.2 定位分析67-68
• 6.3 定位系统的改善68-72
• 6.4 本章小结72-73
• 第七章 总结与展望73-75
• 致谢75-76
• 参考文献76-79
• 攻硕期间取得的研究成果79-80

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本文编号：744912