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相似文献
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1.
提出了利用时间反转(时反)聚焦技术的水声无源材料回声降低测量方法。首先实现有界水声环境下有、无试样接收信号的时反聚焦,然后利用聚焦信号测量试样反射系数,最后通过标准试样对反射系数进行修正,从而得到试样的回声降低测量值。在小型水池中进行了铝板试样和钢板试样回声降低的测量,铝板试样的尺寸为1.1 m×1.0 m×0.005 m,测量频率范围为3~20kHz,钢板试样尺寸与铝板试样相同,测量频率范围为0.5~20 kHz,测量结果经修正后与平面波理论计算值基本一致,和理论计算值的相对误差小于10%,扩展不确定度小于1.5 dB。本方法采用时反原理实现了接收信号的空时聚焦,提高了测量信混比,因此适用于非自由场环境下无源材料回声降低的测量试验,尤其适用于低频的回声降低测量。  相似文献   

2.
提出了利用时间反转(时反)聚焦技术的水声无源材料插入损失测量方法。通过无试样及有试样情况下实现接收信号的时反聚焦,并对聚焦信号进行透射系数计算,获得试样的插入损失。由于时反原理可实现接收信号的空时聚焦,从而提高测量信混比,因此本方法适用于非自由场环境下材料声学参数的测量,尤其适用于低频条件下的声学参数测量。波导水池试验开展了对两块试样的测量,试样尺寸为1.1m×1.0m×5mm,测量频率范围为1—20kHz,通过测量值与理论值的对比验证了该方法的有效性。  相似文献   

3.
陈羽  倪明  张振慧 《应用声学》2011,30(4):295-301
在浅海波导中,垂直时反阵可以跨越整个波导,能对大多数简正波模态进行精确采样。相比垂直阵,水平阵因便于安装在舰艇或永久布在海底放而更具有实际意义。本文在给定声源及海洋环境信息的条件下,通过仿真计算在声源处取得了较好的聚焦效果。对比垂直阵,计算了同种环境下水平阵取得较好时反聚焦效果所需孔径的大小,并分析了水平时反阵孔径一定,基元数减小;发射信号频宽的变化对时反聚焦性能造成的影响。得出大孔径的水平时反阵具有较好的时反聚焦性能,窄带信号较单频信号能改善水平阵时反聚焦性能的结论。最后处理了2002年海试数据,根据反演出的海底参数选择其中两组信号数据做时反处理,水平距离的定位误差为1.9%和2.2%。  相似文献   

4.
水声无源材料插入损失虚拟聚焦测量方法   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
吴登苍  王月兵 《声学学报》2021,46(2):237-245
提出了一种适合在有限尺寸水池中测量水声材料插入损失的方法,称为\  相似文献   

5.
水声信道多途干涉使被动测距产生偏差.接收信号的自相关输出波形含有信道冲激响应结构的信息,本文提出通过简化模型可估计出信道冲激响应,并将其时间反转构造一前置预处理器,可实现虚拟时间反转镜(VTRM).虚拟时反镜可获得时间、空间上的自适应聚焦效果,克服多途干涉对被动测距的影响,并且实现简单,可实时对目标进行测距.通过计算机仿真研究,验证VTRM技术可匹配声信道,提高被动测距的精度.  相似文献   

6.
基于虚拟源时间反转的经颅超声精确聚焦*   总被引:1,自引:0,他引:1  
苏畅  彭哲凡  林伟军 《应用声学》2016,35(5):377-383
针对经颅超声难以精确聚焦的问题,本文研究了基于虚拟源的时间反转方法,建立颅骨二维数字模型,在聚焦目标处设置虚拟声源,利用时域有限差分法模拟超声时间反转过程,并考察基于虚拟源时间反转方法的聚焦效果。数值仿真结果表明,基于虚拟源的时间反转方法可以实现经颅超声的精确聚焦,聚焦强度和精度好于传统的相控聚焦;换能器中心频率和数量对聚焦效果的影响规律与相控聚焦时类似;该方法可以同时向多个焦点聚焦,并自适应调节各焦点处声压幅度。  相似文献   

7.
在超声多波聚焦思想的基础上,通过数值模拟计算,分析了时间反转法的多波聚焦特性以及对声场偏振方向进行控制的可行性。结果表明,在待测目标的不同位置处,时间反转法都能够实现多波聚焦的效果,使具有不同传播速度、不同偏振特性的多种声波自适应聚焦。但是,在介质的近表面处,由于受到表面波的影响,多波聚焦声场仍然具有椭圆偏振特性,无法实现声场偏振方向精确控制的目的;而位于介质内部的多波聚焦点受到表面波影响很小,数值计算结果表明此时多波聚焦声场具有线偏振特性,通过改变声源前后两个脉冲的激发幅度和相位,可以控制声场的偏振方向,达到偏振方向扫描的目的。该文的研究为精确检测裂纹方向或界面性质提供一种可能的途径。  相似文献   

8.
针对低信噪比条件下水下小尺度平台与通信浮标间进行隐蔽水声通信时,强多径干扰导致通信困难的问题,提出了一种基于时间反转技术的直接序列扩频隐蔽通信方法。该方法利用多通道主/被动时间反转的空时聚焦效应,提高了低信噪比条件下直接序列扩频通信的抗多径干扰能力,并且具有良好的低检测概率通信能力。仿真和水池实验结果表明:该方法满足水下小尺度平台处理结构简单、低功耗的要求,实现了水下单阵元平台与通信浮标之间的双向隐蔽通信。  相似文献   

9.
采用时反和时频差分OFDM的水声语音通信方法   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
周跃海  江伟华  陈磊  童峰 《应用声学》2015,34(4):283-290
针对水声信道多径、时变、多普勒等恶劣传输特点对水声语音通信的严重影响,本文采用多通道时间反转和时频差分OFDM进行水声语音通信技术方案设计,该方法首先通过多通道时间反转进行时间域和空间域多径聚焦,进而结合时频差分OFDM调制解调抑制残留多径的影响。由于无需采用信道估计和均衡算法,系统实现方便、复杂度低,同时对信道具有一定程度的稳健性。该方法语音压缩编码采用混合激励线性预测编码。仿真实验和海试实验表明了本文方案的有效性。  相似文献   

10.
基于高分辨的CT数据建立了非均匀颅骨仿真模型,该模型引入了颅骨的声衰减系数,深入研究和分析了声波时间反转法和超声相控阵法在颅脑中的聚焦方法及效果。颅骨具有较强的声波衰减特性,使用时间反转聚焦时需要进行幅度补偿,对于0.7MHz的频率信号,幅度补偿后的时间反转聚焦声场主瓣宽度窄、旁瓣低,焦点处声场比无幅度补偿的时间反转法提高8.86dB,比超声相控阵聚焦法提高7.89dB,具有很好的空间聚焦精度和聚焦效率。研究了颅骨衰减系数、声场焦点位置、声波频率、换能器阵列位置和方位等参数对聚焦声场的影响,结果表明,幅度补偿时间反转法比相控阵法具有更低的旁瓣,且高频时的聚焦效果比相控阵好,相控阵聚焦对换能器阵列的位置和方位比较敏感,而时间反转经颅超声聚焦对声传播路径和入射角具有更高的鲁棒性。  相似文献   

11.
A measuring method of the echo reduction of passive materials by using the time reversal(TR) technique is presented. To measure the echo reduction of a sample with this approach, the received signals are firstly focused according to the TR theory. Then, the sample is removed and the TR processing is again employed to realize the focus of the received signal.Finally, the echo reduction of the sample is evaluated with these focusing signals. Besides, to calibrate the measured echo reduction via the TR technique, a standard sample is employed to measure a constant coefficient that only depends on the measurement environment. An aluminum plate sample and a steel plate sample with the same size of 1.1 mxl.O m x0.005 m axe tested in a wave guide tank. The experimental results show that the calibrated values are well consistent with theoretical results under the free field at the measured frequency range of0.5-20 kHz. The relative errors of all the measured values are less than 10% and the values of the expanded uncertainty are less than 1.5 dB. The TR processing focuses the energy in spatial domain and temporal domain, so it can be used to measure the echo reduction of passive materials in the environments with reflections induced by boundaries and low frequency sources.  相似文献   

12.
A method using the time reversal(TR) technique to measure the insertion loss(IL) of passive materials is presented.Firstly the received signals are focused according to the TR theory when there is not a sample between the source and the received array.Then,the sample is placed near the received array and the TR processing is again employed to realize the focus of the received signal.Finally,the IL of the sample is evaluated from these focusing signals.Because the TR processing can focus the energy in spatial domain and time domain,the method can be used to measure acoustic properties of passive materials in a waveguide tank with reflections induced by boundaries or with low source frequencies.Two samples with the same size of 1.1 m×1.0 m×5 mm are tested in the waveguide tank.The method is demonstrated by the comparison of the theoretical and the experimental results in the measured frequency range of 1-20 kHz.  相似文献   

13.
无源时间反转镜在水声通信中的应用   总被引:10,自引:0,他引:10  
提出单阵元无源时间反转镜(PTRM),在对声信道没有任何先验知识的情况下可与信道自动匹配,实现自适应聚焦。并将其应用于Pattern时延差编码(PDS)水声通信体制,构成无源时间反转镜Pattern时延差编码水声通信系统(PTRM- PDS)。通过计算机仿真研究及湖试,验证了PTRM-PDS系统能够抑制声信道多途扩展产生的码间干扰,可在时变、空变的声信道中实现低误码率通信,具有很好的鲁棒性。  相似文献   

14.
Passive time reversal exploits underwater acoustic channels’ spatial and temporal diversity. It can refocus multipath propagated signal at the receiver and can be realized simply by the passive phase conjugation (PPC) method. By the temporal focusing, time delay spread caused by multipath propagation is mitigated for spectral efficient coherent communications. However, the PPC method is unable to eliminate multipath and is limited by channel variations. An adaptive equalizer is therefore needed to compensate residual multipath after refocusing and to track channel temporal variations. Spatial diversity is obtained by using a vertical receiving array. In this paper we used 4-hydrophone array and demonstrated that the adaptive decision feedback equalization in conjunction with PPC significantly decreased the bit error rate.  相似文献   

15.
Buried target detection under the background of strong reverberation in shallow water is a complicated problem. As the target is buried, the echo of the active sonar is very weak and the echo-to-reverberation ratio (ERR) is quite low. In the paper, the technique of time reversal (TR) with a probe source is discussed to detect a buried target. By TR transmission, the sound wave is focused at the target and the ensonification acoustic energy at the target is maximized. By reception focusing, the echo received by each sensor is added coherently and the waveform of the transmitted signal is recovered. Finally, the matched filtering is used to detect the target and estimate the target range. The waveguide experiment provides a practical implementation guideline to apply TR to buried target detection.  相似文献   

16.
在时反算子分解技术的基础上,提出了宽带全信号子空间加权成像方法。虽然扩展性目标与时反算子的特征向量不再是一一对应关系,传统的时反选择性聚焦仍然选择某一特定的信号子空间成像,而时反MUSIC只利用某一频点成像,导致定位结果背景起伏较高。为克服这些缺陷,利用时反算子的特征值判断信号子空间的个数,以广义散射系数为加权系数,实现全宽带和全信号子空间成像。结果表明,此方法的旁瓣水平明显下降。  相似文献   

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