但是,目前参量阵技术并不成熟,没有形成统一的国际标准或行业规范。本文旨在对声参量阵在空气中的应用做一些初步的探索和研究,为声参量阵技术应用于水声探测做准备。

1声参量阵理论及换能器阵设计

1.1声参量阵理论

假设两个高频初始声波信号的频率分别为ω1和ω2(不妨设ω1》ω2),信号在传播中由于介质的非线性效应而形成差频信号(ω1-ω2)、和频信号(ω1+ω2)、倍频信号(2ω1和2ω2)以及原信号(ω1和ω2),可表述如下:

声参量阵测试系统的组成结构和应用设计实现

式中:ei(i=1,2,…,6)为无量纲参量。

由于高频初始声波信号ω1和ω2可以做得很接近,差频信号(ω1-ω2)的频率很低,该差频信号具有很强的沉积层穿透力,可以用来探测海底浅部底层结构,而反射的主频信号则可以用于精确的水深测量。另外,原波频率较高,换能器可做得很小,这不但可以减小发射器的体积,而且还可探测较小物体。产生的差频信号强度较原波稍高,衰减较慢,并与高频时的波束角非常接近,且没有旁瓣,因此其波束指向性好,具有较高的分辨率。同时可控的差频声波信号可以承载更多的沉积层信息,以便对埋入沉积层的目标进行分类识别。

1.2换能器阵设计

此处的换能器指的是电声换能器,即用来实现电能和声能之间能量相互转换的器件。由于单个换能器的指向性不好(甚至没有指向性),而且单个换能器的发射功率也不大。因此考虑使用基阵的方法,即由若干个换能器按一定规律排成阵列。这样不但提高了发射功率,而且通过基阵形成的波束,其方向性的旁瓣得到降低,指向性得到了很大的提高,从而对目标的定位、定向和测速都有很大的改善。同时随着发射功率的增大,空间处理增益和接收阵输入端的信噪比得到提高,并且系统的作用距离有所增加,对单个换能器的指向性等要求也有所降低,实现起来更加容易。

  • UC3846控制芯片工作原理控制图 逆变焊机原理与用途
  • 数字万用表电阻档测试二极管正反向没有阻值(使用万用表测量二极管的正向电阻,为什么各档)
  • 学单片机需要学数电模电吗(学单片机要先学数电模电吗)
  • 电工怎么选择适合自己用的万用表(电工初学者买什么样的万用表好)
  • 单片机需要同时运行多个任务怎么办(单片机怎么同时执行多个任务)
  • 电机保护的方案取决于负载的机械特性
  • 绝缘电阻表正负搭接不复零位是怎么回事
  • 短路怎么用万用表查