● 摘要
使用主动声纳是当前水下目标探测的主要手段,研究水下目标的回声特性已经成为水声学研究的一个重要方向,其研究成果可以广泛应用军用和民用领域。 水下兵器的声隐身性能是提高其生存能力的一项重要指标。水下目标的声隐身主要通过表面覆盖消声材料和优化线型设计来实现。随着声纳技术的发展,主动声纳逐渐向低频发展,传统的被动消声式的消声瓦受到挑战,仅仅靠优化消声瓦结构、改良消声瓦材料是远远不够的。因此,需要寻找新的低频声消声办法。 运用智能泡沫进行低频声主动控制消声是一种新的但发展前景非常乐观的方法。其主要工作原理是在泡沫塑料的表面或嵌入里面加一层压电薄膜,接受声音信号,将该信号输出放大后,激发泡沫内的压电堆,发出反声并且反声与入射声波相位抵消达到消声效果,使智能泡沫表面无声反射现象。本文的工作包括: 在消声水池中进行了水下目标的回声测量。分别对使用长脉冲入射声信号和窄脉冲入射声信号的目标回声信号进行了分析比较。研究了目标的弹性作用在这两种情况下对回声的影响。通过对标准钢球回声测量结果与解析解计算结果的比较检验了消声水池目标回声测量的精度。 制作智能泡沫消声瓦,成功地制作了一块工作频率500Hz~5KHz的低频声主动控制消声瓦。 搭建DSP主动控制平台,使用DSK2812数字信号处理平台开发了一套自适应算法的主动控制系统,结合智能泡沫消声瓦能进行低频声控制消声。 水声声管测量数据采集及信号处理系统的构建和水声实验探索。通过最基本的水下电声测量实验,了解进行水声声管中测量工作的基本方法和原则,积累了一些宝贵的经验。
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