干涉型光纤水听器PGC解调的参数估计方法

对于干涉型光纤水听器外调制式相位生成载波(PGC)解调方案,光干涉强度和调制深度两个参数的波动会影响解调结果。为了消除影响,本文提出利用椭圆曲线拟合以及频域搜索的参数估计方法。根据理论分析,当调制深度在[0,3.83]区间内两种方法有效,可以适应实际情况中调制深度缓慢且小范围波动的情况。为了分析验证两种方法,本文利用不同类型的待测信号进行了数值仿真,根据仿真结果,在声信号引起的相位较大的情况下,两种方法都能对参数进行正确估计;利用频域搜索的方法适用的动态范围更大;当相关参数缓慢波动时,频域搜索法能正确跟踪估计相关参数。     

夹心式压电换能器的谐振频率跟踪方案设计

分析了夹心式压电换能器的阻抗特性,讨论了基于相位方式的现有跟踪方案的不足,提出了一种新的频率跟踪方案,介绍了实现该方案的电路系统。该方案的特点是:采用先扫频后跟踪的策略,解决了频率范围设定难的问题;增加解锁控制,使得系统在死锁或误跟踪时自动回到频率搜索状态;采用直接数字合成器(DDS)作为频率调整和信号产生的器件,实现了全数字系统,调整方便,精度高;采用复杂可编程逻辑器件(CPLD)做相位比较和DDS控制,使频率跟踪速度快,并且跟踪精度和速度均可控制。     

一种拓宽凸球面压电换能器指向性的方法

利用有限元和边界元耦合的方法对涂环氧树脂后的压电陶瓷凸球面换能器进行了指向性仿真计算,发现这种形式的换能器具有较宽的指向性开角。实验测量结果证明了上述结论。     

一种确定光纤传感器中3×3耦合器输出信号相位差的新算法

本文提出了一种基于Bessel函数展开,在频域内精确确定光纤传感器3×3耦合器输出信号相位差的算法。在Mach-Zehnder干涉仪原理的基础上,通过建立3~3耦合器输出信号的数学模型和利用耦合器输出光功率的Bessel展开,完成了算法的理论推导,并且在实验室中进行了声学实验。数据处理结果表明,该算法能够较精确地确定3×3耦合器输出信号的相位差,且相位差与调制频率无关,与理论相符。     

基于水下滑翔机的海洋环境噪声测量系统*

水下滑翔机是一种新型的水下潜器，将其用于海洋环境噪声测量具有很大的应用潜力。选择的平台是“Petrel II”滑翔机，为其设计和实现了深水水听器和数据采集系统。深水水听器具有耐高静水压和高灵敏度的特点，并通过了60MPa的高静水压力试验；数据采集系统具有体积小、功耗低、控制灵活和易于扩展的特点。搭载声学测量系统的滑翔机顺利通过水池测试和海上试验，测试结果验证了技术方案的可行性和系统工作的稳定性，可为深入进行海洋环境噪声时空特性实验研究提供技术支持。     

基于噪声预估计的DPOAE最小二乘估计方法*

针对畸变产物耳声发射(distortion product otoacoustic emission, DPOAE)信号比较微弱,估计结果的准确性对信噪比依赖性强的特点,本文给出一种新的DPOAE信号最小二乘估计(least square estimation, LSE)方法。该方法先估计本底噪声,将本底噪声的影响体现于估计模型中,再估计DPOAE信号。记录信号经过一定的预处理后,利用频域加窗法估计本底噪声并进行噪声衰减;利用IFFT变换后的信号估计DPOAE信号的模型参数,给出DPOAE的强度和相位。仿真和实验结果表明,该方法相对于传统的最小二乘拟合(least-square-fit, LSF)法,对DPOAE的估计更加准确,抗噪声干扰能力更强。     

基于相位差实时计算法实现相控式高强度超声聚焦

利用时间反转法对相控阵高强聚焦超声系统进行自适应聚焦,需要计算出各阵元的初始发射相位。锁相环电路初始工作时频率有震荡,用常规计算相位差的方法当截取数据的时间段不同时计算出的相位差不相同。提出一种计算相位差的方法,可以实时显示相位差的变化,将稳定后的相位差作为相控阵聚焦系统各发射阵元的初始相位。实验结果表明,用此方法计算的相位差进行聚焦可以在一定空间范围内得到较好的声场分布。     

Finite—Amplitude Vibration of a Bubble

The Rayleigh-Plesset equation for bubble vibration is modified.The numerical solution of new equation is obtained by means of the symbolic computation programme.The acceleration of the liquid on the surface of the bubble,or pressure in the bubble,displays much intenseδ-impulse with a very short duration from ns to ps.SUggestions for developing the measurements of sonoluminescence and cavitation fusion(if any) are presented.     

应用于助听器反馈抑制的信噪比自适应滤波算法*

针对基于自适应滤波器的助听器反馈抑制系统,本文提出了一种基于信噪比的归一化最小均方误差算法,采用最小值统计法估计误差信号的噪声分量,从而计算出误差信号的信噪比来计算自适应滤波系数的更新步长。当误差信号信噪比越高,语音占主要成分,信号的相关性越强,此时将滤波器的更新步长控制在较小值,减小滤波器的失调量。当信噪比越低时,噪声占主要成分,信号的相关性相对较弱,更新步长取较大值,加快滤波器的收敛速度。在仿真实验中,本文提出的基于信噪比的归一化最小均方误差算法相较于传统算法在平均稳态失调量和稳态失调范围上分别低1dB和2dB,其最大稳态增益提高了4dB,同时具有更快的稳态收敛速度,验证了本文提出算法的有效性。     

Finite-amplitude vibration of a bubble and sonoluminescence

Numerical solutions of the differential equation for a bubble performing finite-amplitude vibration are given in detail for a variety of situations. The results demonstrate that in lower acoustic pressure (maximum Mach number very low) its vibration has bounce. When acoustic pressure is in excess of 1.18atm and the instantaneous radius of the bubble approaches its equivalent Van der Waals radius, the maximum velocity and acceleration on the surface of a bubble have a huge increase in a very short period, which seems to favour the sonoluminescence. In vacuum environment (0.1atm), an intensive sonoluminescence could be generated.