不同权矢量下水声低频相控垂直阵远程探测性能的研究

理论分析水声低频相控垂直线阵不同权矢量远程探测性能并仿真研究。文中首先依据绝热简正波理论,导出相控垂直线阵远程探测的声传播理论模型。在此基础上,给出了相控阵权矢量与目标参数估计方差理论下限Cramer-Rao界(CRB)之间的对应关系。其次,利用KRAKEN软件求解仿真环境下波动方程的本征值和本征函数,数值计算比较相控阵七种发射权矢量下远程探测效能。结果表明,相控垂直阵在发送1号模权矢量时,具有较优的远程探测性能和参数估计方差下限。     

采用系统函数分析换能器阻抗测量方法的性能

在分析传统三电压法测量阻抗优缺点的基础上,提出了一种发射换能器阻抗测量方法,以解决海上单模激发现场检修发射相控阵一致性的难题。该方法仍利用三电压法电路结构,但修改了测量参数。首先介绍了基于系统函数的换能器阻抗测量方法的原理,然后报道了当串联电阻选取不同数值时换能器阻抗测量的结果以及它们与高精度阻抗分析仪测量结果的比较,最后进行误差分析和测量曲线的等效电路参数拟合。通过对它的性能分析可以看到,在保证采样精度条件下,选择阻值相对换能器阻抗偏小的电阻值,其测量精度完全能达到高精度阻抗分析仪的精度。最后,通过对实验测量阻抗曲线的等效电路参数的最小二乘拟合表明,其拟合电参数准确,能应用到换能器匹配网络的设计。     

压电陶瓷发射换能器的瞬态抑制

提出了一种针对压电陶瓷发射换能器的瞬态响应的抑制方法。该方法通过对发射信号的控制,即发射的信号是在原有的信号上叠加若干消影脉冲,抑制换能器的输出瞬态响应的影响,从而实现窄带换能器发宽带信号的目的。分别用正弦脉冲和调相脉冲进行了实验,实验取得了和理论较为一致的结果,均很好地抑制了瞬态响应对发射波形的影响。     

基于模式能量比的海底声衰减系数反演

简正波的分离性能对简正波频散曲线、模式能量比等物理量的提取至关重要,这些物理量可以用来反演海底地声参数。该文分析了短时傅里叶变换和warping变换两种方法在简正波分离上的性能差异,并利用该两种方法提取模式能量比来反演海底声衰减系数。仿真实验和2018年冬季黄海验数据处理表明,warping变换在简正波分离上具有较大的优势,尤其是在近距离接收上。