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《一种参量阵浅地层剖面仪及实验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第34卷第4期声学技术Vol.34,No.4Pt.2
2015年8月TechnicalAcousticsAug.,2015一种参量阵浅地层剖面仪及实验研究刘亮，王锦柏(上海船舶电子设备研究所，上海201108)摘要：本文从Westervelt非线性方程出发，阐述了Berktay宽带参量阵包络自解调理论，基于该信号源理论为研制的参量阵浅地层剖面仪设计发射信号并进行信号处理分析；仿真、实验分析表明：不同的包络可以获取不同量的目标信息，不同的调制方式对信号的转换效率、失真以及对换能器带宽的要求等具有一定的影响。利用差频信号在有限水域
2、探测掩埋目标的实验增加了实际工程的指导意义。关键词：参量阵；包络自解调；调制；掩埋目标实验中图分类号：TB533文献标识码：ASignalsourcetheoryandwaveformsdesignofparametric
sub-bottomprofilerLIULiang,WANGJin-bo(ShanghaiMarineElectronicEquipmentInstitute,Shanghai201108,China)Abstract:StartingfromWestervelt’snonlinearequation,t
3、hetheoryofBerktay’swidebandparametricarrayenvelop
demodulationisexpounded.Basedonthissignalsourcetheory,thispaperhasdesignedtransmittingsignalsforaman-
ufacturedparametricsub-bottomprofilerandmadesignalsprocessandanalysis.Theanalysisofsimulationandex-
perimenthasind
4、icatedthatdifferentenvelopscouldgetdifferentamounttargetinformation,anddifferentmodulating
typeswouldcontributesomeimpactstothesignals’transferefficiencyanddistortion,alsotherequirementoftrans-
ducer’sbandwidth.Theburiedtargetexperimentwithbeatsignalwillincreaseguid
5、ingsignificanceforpracticing.
Keywords:parametricarray;envelopdemodulation;modulation;buriedtargetexperiment0引言际工程具有一定的指导意义。1声学参量阵原理随着海洋开发活动日益增多，浅地层剖面仪在海底沉积结构和掩埋目标的探测、识别上扮演着越来越重要的角色。基于非线性声学参量阵原理的浅波与波的非线性作用，在互作用区内产生非线地层剖面仪因其能在小孔径下得到高指向性低频性的二次量，从而在此区域中形成与原波频率不同声波且近乎无旁
6、瓣和具有宽频带等优点，非常适合的差频波与和频波[4]。声学参量阵就是利用声波在[4]。声学参量阵就是利用声波在辅助近岸工程建设以及安装在UUV等水下平台上进行深海海底目标探测等。本文从Westervelt非线性方程[1]出发，根据[1]出发，根据Berktay宽带参量阵包络自解调理论[2,3]，为研制的介质中传播的非线性特性，使2个沿同一方向传播的高频初始波(f,f)（假设f＜f）在换能器辐1212射方向上产生频率(f-f)可以很小的二次波。211.1Westervelt非线性方程一款参量阵浅地层剖面仪设计发射信号波形，并进行
7、MATLAB仿真、水池实验，分析结果表明不同假设介质为理想流体、只用衰减系数表征介质对声波的衰减作用、原频波与差频波都以小振幅波的调制方式影响发射信号的转换效率、失真等，而
传播、对非线性取近似时只保留二阶小量，得到的且对换能器带宽的要求也不同。因此，可以根据工程实际来调整发射信号的包络以获得更合适的目标数据。在有限水域设计的探测掩埋目标实验对实Westervelt方程：122c02pq(1)收稿日期:2015-04-18;修回日期:2015-06-15作者简介:刘亮(1989-),男,安徽六安,硕士研究生,研究方向为水声信号
8、处理。通讯作者:刘亮,E-mail:liuliang47@163.com式中，p为声压，c为介质中的声速，0介质的密度，t为时间，q为源密度函数：r为0万方数据第4期刘亮等：一种参量阵浅地层剖面仪及实验研究2031q(2)阵浅剖仪如图1所示：式中，u为质点的振速，B/A为非线
