一种程控增益低噪声水声接收机的设计

本文介绍了一种数字测深仪的接收机的具体设计，其特点是低噪声、增益程序控制，可以输出高质量的回波信号。稍加调整，即可用作其它声纳的接收机。     

高频低功耗水声应答器

我院近年来研制成功的长基线水声导航系统所用应答器,由于选取了比较高的工作频率,同时在电路设计上采用了脉冲键控式自动增益控制电路和幅度自动门限检波电路等措施,提高了测距精度。在与本系统的询问机配用时,于200米至1米距离范围内可较好地工作。定位精度优于0.5‰±2厘米。同时,由于接收机的值班电流小于1毫安,即使采用1号干电池,工作时间仍可大于三个月。本机主机体积为φ125mm×500mm,换能器体积为φ50mm×40mm 半球形。本机经多次湖上和海上试验,证明性能稳定、可靠,并于1985年通过技术鉴定。     

匹配层高频宽带水声换能器研究

为了获取更多的水下信息,提高声呐的探测和识别能力,设计高频宽带换能器是极为重要的。 匹配层技术是拓宽换能器带宽的有效方式。从理论上对匹配层拓宽换能器带宽的机理进行了分析,并利用数值计算和有限元仿真分析了匹配层对换能器性能的影响。结果表明：随着匹配层层数增加,换能器的谐振峰数目增加,峰与峰之间通过耦合能够实现拓宽带宽的效果。通过有限元仿真指导制成中心频率为 187.5 kHz 的双匹配层宽带换能器,其最大发送电压响应为 150.3 dB,–3 dB 带宽为 145 kHz。     

水声导航、定位技术发展趋势探讨

水声导航、定位技术在海洋科学和海洋工程中有着广泛的应用,近年来已逐渐向高精度、多传感器、多手段融合的方向发展。本文以导航、定位声纳的发展为关注对象,概述了水声导航、定位技术在技术前沿上的发展状况,提炼出其技术发展趋势,并介绍了水声导航、定位技术的应用前景。     

海洋水声环境调查数据处理系统的设计与实现

针对目前海洋环境调查现状,结合国内现有的技术条件和现有的处理方法、原理,详细论述了海洋水声环境调查处理系统软件主要功能的设计及关键技术,该系统软件满足海洋调查的需求,极大提高了海洋环境数据处理的自动化、数字化和信息化程度。     

水声定位

用水声设备确定物体 (例如船只 )的方位和距离。在预定海域的海底布放 3个以上声应答器 ,组成应答器阵。在定位的船上装有询问声发射系统和应答接收系统 ,以接收海底应答器 ,在收到询问脉冲后发出的具有不同频率的应签脉冲。根据脉冲到达时间 ,可测得船与各应答器距离 ,从而确定船位。用这种方法定位的绝对误差约为数米。另一种方式是在海底布设定时辐射声脉冲的声源或海底应答器 ,另在被定位的船底或者布设由 3个水听器组成的接收基阵 ,或者安装一个收发两用换能器和两个水听器 ,由脉冲到达时间 (必要时还须利用由测深仪测得的水深数据 )确…     

水声换能器动态吃水与传感器技术探讨

分析了水声换能器静态吃水和动态吃水的差异,以及由这种差异带来的测量精度误差。对压力式验潮仪测量潮汐变化的基本原理和工作模式进行了剖析,探讨了采用压力传感器进行测量水声换能器动态吃水的可能性,并提出了测量水声换能器动态吃水的新概念、新方法。     

水声换能器

用来在水中进行声电或电声转换的器件。将电信号转换成声信号向水中发射的称“发射换能器”;将接收到的水声信号转换成电信号的称“接收换能器”,又称“水听器”。这种转换通常是利用某些材料的压电效应、磁致伸缩和电致伸缩特性来实现的。在每种情况下,施加某频率的交变电场或磁场就能引起换能器材料在相同频率下的机械振动。与水接触的换能器把类似的振动传送给水而引起声波向外发射。当振动声压引起材料的机械运动,材料又产生一个电压,这个电压被放大,然而在表头上读出并记录下来,或通过扬声器播放出来。用作压电换能器的常用材料…     

海上高频讯道的设计

本刊1984年第三期曾发表“一个十通道短波遥控装置”一文。现将高频通道的设计简略补充介绍一下。为使浮标在500公里的距离能正常工作,我们利用一台现有的500瓦短波发射机,经过改装,使用8兆频率,调制方式:等幅报。收端天线是六米鞭状天线。接收机负载为CMOS电路输入电阻R_L(?)1MΩ。要求检波器给出10~(-4)瓦功率。     

水声技术

利用声波对水中、海底以及海底以下目标进行探测、定位、跟踪、识别以及水下通讯、导航等的方法与技术。１９１２年“泰坦尼克”号巨型客轮沉没事件,促进了近代水声技术的诞生。第一次世界大战中,出现回声定位声呐。第二次世界大战中,水声技术有较大发展,改进了声呐设备,且出现了声制导鱼雷和音响水雷。５０年代以后,潜艇活动能力的增强与核潜艇的出现,水声物理研究和信息论研究的进展以及无线电电子学、计算机科学和换能器技术、信号处理技术进步,对水声技术的发展有很大促进。目前水声技术除有广泛的军事用途以外,还用于海洋开发…     

多功能水声设备模拟信号源的设计与功能实现

针对目前水声测量装备的日常使用训练、维护保养和性能检测的需要,设计了一种对水声测量设备进行常态维修检测和在非航行状态下仿真模拟深水操作训练的专用信号源设备,论述了多功能水声设备模拟信号源的设计思路,硬件设计原理及各功能的实现过程。     

电磁兼容设计在水声探测浮标系统中的应用

随着现代科学技术的发展,水声探测浮标系统也向着高灵敏度、高集成度、高可靠性方向发展,其对浮标系统的电磁兼容性能的要求越来越高.结合电磁干扰的形成因素及电磁干扰的传播途径等理论,分析了水声探测浮标系统在测量过程中出现的毛刺、尖刺等影响系统正常工作的干扰现象形成原因,提出了电磁兼容的改进措施,根据浮标系统结构等设计特点,主...     

水声通信半物理仿真平台设计与应用

信道自身的复杂性和现场级试验的高投入、高风险限制了水声通信技术的发展。针对高效率水声通信技术研究的需求,提出1种水声通信半物理仿真平台水声通信半物理仿真平台(A Hardware-in-Loop Simulation Platform for Underwater Acoustic Communication)。水声通信半物理仿真平台以可配置水声Modem为核心,包括现场测试采集系统、算法仿真评估系统、算法实现装载系统、水声波形存储播放系统。基于建立的水声通信半物理仿真平台,进行水声直接序列扩频通信系统的半物理仿真研究,结果表明水声通信半物理仿真平台可有效提高水声通信技术的研究效率。     

MFSK水声通信接收系统中的幅度均衡设计

为了抗幅度随频率的衰减，提出了一种基于多频移频健控（MFSK）调制方式的水声通信接收系统中的幅度均衡技术，介绍了构成幅度均衡电路的基本原理以及在厦门港浅海域中的实验结果，实验结果表明，该技术能有效克服上系统中的信号民幅度随率的衰减问题。使接收到的图像清晰易读。     

冲流带海滩高频振动探讨

在粤东汕尾寮嘴口岬间海滩冲流带设置两条剖面,利用2003年10月13日一个潮周期实测高频剖面数据(采样间隔为1min和6min),分析了海滩的高频振动特征。并结合同期实测碎波带水位波动,探讨了海滩高频振动的动力原因。分析表明,此海滩过程主要以堆积为主,并表现有显著周期的振动：其日内变化受潮汐控制,表现为涨潮堆积、落潮侵蚀;波能对海滩高频振动过程有着重要的影响。     

海洋要素的水声遥测

一、海洋观测方法的发展海洋观测是了解海洋的先行性的工作。目前海洋遥感技术和深潜技术已在飞速发展中。本文仅探讨海洋船舶调查和浮标技术的问题。较早的时期,船用海洋仪器设备的原理大都是采用机械控制、机械计数的方式。近年来,海洋观测手段有飞跃性的发展,人们把非电学量的海洋要素通过传感器转换成电学量,而后由磁带记录起来或用电缆传输到船上实验室进行     

海底管线保护电位遥测系统中PPM-PTC水声传输方式的设计

本文设计了PPM-PTC(脉位调制-脉冲周期编码)信息水声编码方式并将其运用于海底管线保护电位水声遥测系统中;介绍了PPM-PTC编码器的编码实现方法和工作原理;根据水声信道特性和保护电位遥测仪的特殊要求,设计和确定了主要传输参数,使仪器实现对水下管线腐蚀与保护电位的实时,可靠的测量。     

海洋水声通信节点的耐压舱体设计及多重应力分析

水下通信节点是实现深水通信的重要载体,也是实现海洋开发和勘测的重要设备,耐压舱体是承受外部压力、保护内部设备正常工作的重要装置。为了满足在海洋1 500 m深度的实际应用需要,采用传统的耐压舱体结构设计整体分析的方法,对整体结构的稳定性进行了设计验证;在实际工程应用中,因局部特殊结构的需要破坏了耐压舱体的整体连续性,使得局部的应力突变和结构的不稳定造成整体的设计失败,耐压舱体的合理性设计也变得非常复杂;根据耐压舱体几何结构连续和不连续性,将耐压舱体的应力区分为应力连续区和不连续区,结合ANSYS数值仿真的方法进行分析,通过局部加厚的方法,在满足实际需要的前提下,尽可能减小厚度降低成本。     

水声数字通信系统的仿真

本文介绍了利用计算机仿真水声数字通信系统。介绍了数字通信系统的组成部分之后，重点介绍水声信道的仿真以及调制方法的选取，通过计算机的仿真提高了水声通信系统设计的有效性，对实际出海实验很有帮助。