声透镜指向性换能器研究

该文利用声学透镜使声波能量聚焦,实现小尺寸换能器窄波束声辐射。利用有限元方法分别建立了单凹面声透镜及双凹面声透镜仿真模型,优化了声透镜结构参数,设计并制作了双凹面声透镜指向性换能器,并在消声水池内对换能器样机和声透镜进行了性能测试。换能器样机辐射面积直径?120 mm,设置声透镜后,提高发送电压响应级4 dB,发射指向性-3 dB波束开角由76°变为约30°(@10 kHz),与仿真计算结果相符。实验结果表明,声透镜有效减小了换能器发射波束宽度,提高了换能器主瓣发送电压响应,验证了双凹面声透镜对优化换能器指向性的效果。     

基于压缩量化的非正弦时域正交调制信号预失真方法

针对基于椭圆球面波函数的非正弦时域正交调制信号峰均功率比较高,因而受功率放大器非线性失真影响较大的问题,该文设计了一种基于波形训练的非迭代查询表预失真结构。由于所选量化方法直接决定了查询表预失真器的精度,通过分析调制信号的幅值分布特性,提出一种综合考虑功率放大器特性及信号幅值分布特性的压缩量化方法。对采用所提预失真方法前后信号的带内带外失真特性进行了仿真,并与采用幅度均匀量化方式的性能进行了比较。结果表明,该文方法有效改善了非正弦时域正交调制信号功率谱及系统误码率特性,减小了功率放大器给信号带来的非线性失真。     

声管测量系统的宽带复合型换能器

提出了一种纵向换能器与Ⅳ型弯张换能器相结合的复合型换能器,推导了换能器的等效电路,根据等效电路分析了纵向换能器和弯张换能器之间的耦合作用;应用有限元方法进行了结构优化,使换能器能够发射较高频率声波的同时兼顾低频发射。研制了宽带复合型换能器实验样机,对在声管中所建立的驻波声场特性进行了实验研究,并成功利用该脉冲声管系统进行了声学材料样品的吸声系数测试。通过测试,该换能器可以满足宽频带声学材料测试要求,适用的频率范围为1.4kHz~23kHz。     

铁镓复合棒换能器设计及非线性驱动研究

提出了一种针对无偏场铁镓换能器非线性驱动方式,该方法通过设计输入电信号函数以匹配磁致伸缩非线性应变函数,从而实现换能器的简谐波输出。通过理论分析,寻找到中低磁场下简单信号实现非线性驱动——半频驱动。研制了复合棒铁镓换能器并在水池进行半频激励测试,结果表明,采用无偏场的半频驱动方式激励换能器在4.2 A电流时声源级达到192 dB,能够无失真工作,实验验证铁镓换能器非线性驱动具有可行性。对高磁场时的非线性驱动进行了理论仿真分析,并设计了非线性驱动信号。     

双椭圆壳串联宽带弯张换能器

提出一种利用多模态耦合的低频、宽带、大功率的新型弯张换能器,其结构上将两椭圆的Ⅳ型弯张壳体沿长轴方向串联为一体,两组长压电陶瓷堆贯穿其中驱动。利用有限元软件设计并制作一款此新型换能器的样机,其工作频带通过耦合壳体前三阶弯曲模态及压电陶瓷堆纵振模态与壳体膜模态的复合模态展宽。经测试在1.4~6.0 kHz范围内,样机的发射电压响应大于128.5dB,声源级大于190dB。结果表明,此弯张换能器与只利用一阶弯曲模态的Ⅳ型弯张换能器相比不仅有更宽的工作带宽,还满足低频和大功率的声辐射要求。     

PSWF非正弦时域正交调制信号短波信道研究

在基于椭圆球面波函数(Prolate Spheroidal Wave Functions,PSWF)的非正弦时域正交调制信号的解调过程中,脉冲正交性对解调性能至关重要。在简要介绍信道模型和非正弦时域正交调制原理的基础上,对信道多径时延、衰减等因素以及调制路数对正交性的影响,进行了理论推导和仿真分析。最后提出:多径时延对正交性的干扰呈规律性起伏变化;非主径信号的强度是影响正交性的主要因素;随着调制路数增加,PSWF脉冲组正交性的恶化程度趋于平稳。     

降低OFDM信号PAPR的方法研究

正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）是一种多载波调制技术,由于具有良好的抗多径干扰性能,适用于高速数据传输,OFDM成为近年来人们研究的热点。但是其峰均比较高,应用受到了限制,因此有必要研究降低PAPR的方法。本文首先介绍了OFDM的基本原理和PAPR的基本概念,然后讨论了目前常用的降低PAPR的方法,最后对SLM和PTS方法进行了MATLAB仿真。     

铁镓驱动弯曲圆盘换能器设计及振动特性研究

为了研究新型磁致伸缩材料——铁镓合金(Galfenol)在换能器中应用,本文设计了一种低频弯曲圆盘换能器。借助有限元软件仿真分析换能器振动模态,对换能器结构参数进行优化设计,并研制了换能器样品。利用激光测振仪测量了换能器空气中模态及不同电流驱动下振动位移,测得振动模态与仿真结果吻合,换能器空气中共振频率为913 Hz,辐射头能够产生的最大振动位移达到93μm,磁致伸缩材料达到饱和应变。结果表明:铁镓材料能够驱动弯曲圆盘换能器大振幅振动;铁镓作为磁致伸缩换能器驱动材料具有较好的应用前景。     

管梁耦合宽带换能器

对一种管梁耦合宽带换能器进行了研究,通过在圆环换能器中加入弯曲梁组成管梁耦合结构,增加有效工作模态,利用多模谐振耦合优化设计,可使换能器的工作带宽向低频大幅扩展.理论计算与实测结果均表明,管梁耦合换能器具备频带宽、功率大、尺寸小、深水性能好等特点,兼具圆环换能器与弯张换能器的优势,工作性能优良,设计灵活多变.     

液腔耦合高灵敏度压电陶瓷水听器

提出一种利用液腔模态提高接收灵敏度的压电陶瓷标量水听器,称为液腔耦合水听器。该水听器用径向极化的压电陶瓷圆管作为敏感材料,将圆管的外侧壁和上下端面屏蔽而仅使其内侧壁接收声压信号。用\