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相似文献
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1.
面向目标的定向声辐射技术及其应用研究   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
杨军  叶超  姬培锋  蔡野锋  田静 《应用声学》2013,32(4):277-289
面向目标的定向声辐射是指利用声源特性和阵列信号处理技术,将声波传送至目标方向或区域的声场控制方法。本文介绍了定向声辐射技术的原理和进展,重点阐述了普通扬声器阵列和参量阵扬声器这两种声源形式的理论、算法和应用研究。其中,针对扬声器阵列,主要分析了基于声能量对比度控制的声聚焦技术;针对参量阵扬声器,综述了利用非线性效应产生高指向性可听声的计算方法、信号预处理和应用等进展。面向目标的定向声辐射技术的研究对实现智能声场控制有着重要意义。  相似文献   

2.
提出了基于声矢量传感器的分布式浮标网络定位系统,研究了不同应用背景下单个声矢量传感器的测向算法,推导了目标DOA估计的Cramer-Rao界,给出了分层海水介质中多个声矢量传感器的几何定位算法。数值仿真结果表明:(1)系统的定位性能强烈依赖于接收信噪比;(2)该系统适用于单一强声源的定位。  相似文献   

3.
常规驻极体传声器阵列成像系统存在数据采集系统复杂、体积大的问题,因而阵列传感器数量一般不超过60个,成像质量较差。为此,本文以数字式MEMS声传感器基础设计了260个传感器的声阵列,数据采集系统由FPGA控制,并嵌入到前端阵列中,后端是在另一个FPGA控制下的1个DSP芯片和2个PC104模块组成的集成系统,其中高速DSP芯片完成阵列信号处理以实现声成像功能。该系统能够实现对普通车间环境下机械设备噪声、气体泄漏噪声的现场成像测试,形成动态声像图。测试表明,该系统抗干扰能力强、声像分辨率高、成像速度快,实用效果良好。  相似文献   

4.
陈炳章  易航  杨金戈  迟子惠  荣健  胡兵  蒋华北 《物理学报》2014,63(8):84204-084204
研制了基于4阵列传感器的光声内窥镜探头,并基于此搭建了光声内窥镜成像系统,开展了仿体实验成像研究,通过内窥镜探头4个阵元位置激光吸收强度的变化情况来分析仿体中吸收体的位置,论证了其定位能力,利用光声内窥镜系统对人体离体的正常组织、直肠癌早期组织进行成像研究;通过对不同阵元位置的光吸收强度分布进行统计分析,证明了光声内窥镜对早期直肠癌组织和正常组织的辨别能力,此项技术有望提高直肠癌早期诊断的准确率,具有潜在的临床应用前景。  相似文献   

5.
本文给出了两种基于矢量传感器的被动定位方法。一般来说,对目标进行被动定位可以通过方位信息或时延信息来实现。单个矢量传感器就可以实现目标方位估计,而对多个矢量传感器接收的信号进行互相关运算即可得到目标对各矢量传感器的时延信息。本文先给出了利用方位信息进行被动定位的方法,然后给出了利用分布式矢量传感器进行方位一时延信息联合被动定位的新方法,并通过仿真分析对这两种方法的定位性能进行了比较。  相似文献   

6.
基于声透镜成像系统的光声层析成像   总被引:4,自引:0,他引:4       下载免费PDF全文
陈湛旭  唐志列  万巍  何永恒 《物理学报》2006,55(8):4365-4370
光声成像是采用“光激发-超声波成像”的新型成像技术,它是检测强散射介质内部光吸收分布的一种有效医学影像技术.用短脉冲激光照射强散射介质(如生物组织),强散射介质由于光声效应产生超声信号,使用具有成像能力的声透镜把声压分布成像于像面上,然后利用具有空间分辨能力的阵列光声传感器,把同一像面上的光声信号强度记录下来,最后根据光声信号强度的空间分布进行图像重组.根据成像系统物像共轭原理,同一物平面的光声信号到达像面的时延相等,而不同物面的光声信号到达同一个探测器平面的时延各不相同,因此,利用BOXCAR的门控积分 关键词: 光声层析成像 声透镜 光声信号  相似文献   

7.
双三角阵声靶测试系统研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
冯斌  石秀华 《应用声学》2012,31(2):140-144
声靶容易构成较大的测试靶面,常用在大口径弹药的立靶密集度测试中。为了消除声波在空气中传播速度变化对声靶测试精度的影响,采用双三角阵声阵列模型使测量公式中不再引入声波速度。为了使测试系统紧凑、可靠,整个测试系统由双三角阵列、多通道数据采集仪、计算机系统构成。对测试系统进行了实弹射击实验,在2 m×2 m靶面内,弹着点测量误差为±10 mm。  相似文献   

8.
自来水铸铁管道泄漏声信号频率特征研究   总被引:9,自引:0,他引:9       下载免费PDF全文
杨进  文玉梅  李平 《应用声学》2006,25(1):30-37
针对基于声发射技术的自来水管网泄漏检测定位方法,研究因泄漏而形成的声信号频率分布及不同泄漏量对频率分布的影响。实际泄漏检测时,通常采用互相关法估计泄漏信号到达不同传感器间的时间延迟实现漏点定位,因此,借助互相关分析法研究了管道的不同口径及泄漏信号传播距离对泄漏信号频率分布的影响。同时,泄漏声信号的传播不可避免要经过管道间的接口,因此分析了两种管道接口对信号频率成分的影响。进而为设计合理的管道泄漏检测过程提供依据,并为泄漏声信号形成及多种因素对泄漏声信号特征产生影响的机制研究奠定基础。  相似文献   

9.
张少康  田德艳 《应用声学》2019,38(2):267-272
传统水下声目标识别分类方法具有较强的人机交互特性,无法满足未来水下无人平台智能识别分类水声目标的需求。针对这一问题,提出了一种基于梅尔倒谱系数(MFCC)的水下声目标智能识别分类方法,该方法通过提取水下声目标梅尔倒谱系数特征,采用长短时记忆网络(LSTM)构建了智能识别分类模型。使用实际水声信号对该方法进行了验证,结果表明,基于梅尔倒谱系数的水下声目标智能识别分类方法能够在不依赖人工提取特征的情况下,对目标噪声进行识别分类,具备智能化识别分类能力。  相似文献   

10.
研制开发了一种进行声源定位的「实验装置,波的传播特性,可以推知物体的位置,文章介绍了声发射平面定位的原理,自制的实验装置和实验结果。  相似文献   

11.
小型矢量阵深海被动定位方法   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
杨士莪 《应用声学》2018,37(5):588-592
文中提出一种适用于深海条件下并已知各项有关环境参数时,利用七元小型矢量立体阵,借助测定目标辐射噪声由不同途径自声源到达接收点的天顶角及方位角的结果,依据射线声学方法求得目标方位、距离和所在深度的被动定位方法。给出了矢量阵依多极子原理进行波束形成的计算公式,并就一种简单水文模型,给出解析计算公式。  相似文献   

12.
魏丽萍  陈岩  陈庚  郭中源  贾宁 《应用声学》2009,28(6):447-453
根据实际实验环境和布放需求,在对称直线阵被动定位基本理论基础上,推导了不等间距非直线三元阵进行水声被动定位的精确显式公式,将非直线阵形误差角用于修正测距、测向过程,并采用平均法和卡尔曼滤波法对实测数据的中间处理结果和最终结果进行后置处理。海上试验结果验证了算法的正确性,在近距离有效范围内取得较为满意的目标定位结果。  相似文献   

13.
研究了传声器阵列对高频弱声源的识别定位方法。该方法根据高频声源的指向性和阵列探测特性等特点,提出了利用信噪比加权方法提高有效阵元对声成像的贡献,根据信噪比的大小对每个阵元添加不同的权值,可以显著提高传声器阵列对高频弱声源的声像清晰度。仿真分析了阵元加权和不加权两种方法对阵列声成像结果的影响,以某型号笔记本电脑电路板噪声为对象进行的实验表明,在阵列测量中充分利用有效阵元信号可以实现对声压级低达10~20dB的微弱噪声源的精确测量。   相似文献   

14.
A time-harmonic acoustic inverse scattering problem involving smart obstacles is formulated and a method to solve it is proposed. A smart obstacle is an obstacle that, when hit by an incoming acoustic wave, tries to pursue a given goal circulating a suitable pressure current on its boundary. A pressure current is a quantity whose physical dimension is pressure divided by time. The goals pursued by the smart obstacles that we have considered are the following ones: to be undetectable or to appear with a shape and/or acoustic boundary impedance different from its actual ones eventually in a location in space different from the actual location. The following time-harmonic inverse scattering problem is considered: from the knowledge of several far fields generated by the smart obstacle when hit by known time-harmonic waves, the knowledge of the goal pursued by the smart obstacle and of its acoustic boundary impedance reconstruct the boundary of the obstacle. A method to solve this inverse problem that generalizes the so-called Herglotz function method is proposed. Some numerical experiments that validate the method proposed are presented. The website http://www.econ.univpm.it/recchioni/w13 contains some auxiliary material that helps the understanding of the current paper.  相似文献   

15.
This paper presents a new focusing and scanning method which focuses multiple waves on a target. The key of the method is to control excitation pulses for each element of the transducer array. The excitation pulse on each array element is obtained by time reversing the signal received by the same element, which is generated by an imaginary source at the target. The excitation pulses from all array elements are transmitted and arrive at the target simultaneously, and focusing is achieved. The performance of the two methods is compared in numerical examples, and it is demonstrated that the proposed method achieves a satisfactory focusing and a good signal-to-noise ratio no matter where the target location is.  相似文献   

16.
三元阵通常被用来完成测距任务,要实现三维定位需要与其他设备合作或增加阵元数来完成。针对常规三元阵三维定位问题,本文基于水声信道传播特性,通过虚拟阵元实现三元阵的全方位被动三维定位;同时,本文通过对三元阵进行非直线布阵来解决直线三元阵对 轴方向定位的左右模糊问题,实现全方位三维定位。数值分析和仿真表明该方法能够很好的完成三元阵全方位三维定位问题,尤其对浅海近程目标。  相似文献   

17.
The mechanical interaction between the induced seismic waves and landmines was analyzed according to acoustic-to-seismic coupling theory. And a geophone array based experimental system for landmine detection was developed. By modeling a compliant mine and the soil on top of the mine as a mass-spring system, analytic method was adopted to study the resonance mechanism of the system. A loudspeaker was employed as energy source to excite a swept sine tone over the soil. We also used a geophone array to measure the vibration velocity of the ground surface. In order to analysis the landmine effect on the surface vibration, the magnitude spectra curves of the measured velocity values on-and-off mine were plotted. The results showed that the data measured on mine is much bigger than that off target and the proposed system can be applied to further investigation of acoustic landmines detection.  相似文献   

18.
郭俊媛  杨士莪  朴胜春  莫亚枭 《物理学报》2016,65(13):134303-134303
针对水下低频声源的方位估计问题,基于基元紧密排列的二维矢量阵,建立了一种超指向性波束形成方法.根据矢量基元差分运算构建各阶多极子模型,获得了几乎与频率无关的模态函数,并经加权计算可在低频条件下实现超指向性波束,以解决阵列孔径对波束性能的限制.同时,结合输出信噪比最大准则所得波束,分析了超指向性波束形成算法的稳定性与波导的影响程度,探索模态阶数与阵列参数的选取原则.通过阵列性能的仿真计算与实际阵列的测量数据表明,该算法可在小尺寸阵列孔径下获得良好的阵列波束,兼具了水下线型超指向性阵和环形超指向性阵的优点,可有效实现水下低频声源的水平方位估计;且波束性能可通过调节模态阶数与基元间距以达到最佳,并受水下声波导多途与频散效应影响有限.  相似文献   

19.
Zhi-Bin Han 《中国物理 B》2022,31(5):54301-054301
In the towed line array sonar system, the tow ship noise is the main factor that affects the sonar performance. Conventional noise cancelling methods assume that the noise is towards the endfire direction of the array. An acoustic experiment employing a towed line array is conducted in the western Pacific Ocean, and a strange bearing-splitting phenomenon of the tow ship noise is observed in the array. The tow ship noise is split into multiple noise signals whose bearings are distributed between 10° and 90° deviating from the endfire direction. The multiple interferences increase the difficulty in recognizing the target for the sonar operator and noise cancellation. Therefore, making the mechanism clear and putting forward the tow ship noise splitting bearing estimation method are imperative. In this paper, the acoustic multi-path structure of the tow ship in deep water is analyzed. Then it is pointed out that the bearing-splitting phenomenon is caused by the main lobe of direct rays and bottom-reflected rays, as well as several side lobes of direct rays. Meanwhile, the indistinguishability between the elevation angle and the bearing angle due to the axial symmetry of a strict horizontal line array causes the bearing to deviate from the endfire direction. Based on the theory above, a method of estimating bearing of the tow ship noise in deep water is proposed. The theoretical analysis results accord with the experimental results, which helps to identify the target and provide correct initial bearing guidance for noise cancelation methods.  相似文献   

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