基于labview的热液冷泉水下声学数据采集系统设计

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1、硕士学位论文题目基于LabVIEW的热液冷泉水下声学数据采集系统设计研究生杨盖军专业机械电子工程指导教师秦华伟完成日期2015年12月杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明：，独义进杆研究本人郑巧卢明所定的学位论义，巧本人在甘师的指诗ｙ．１；化所取得。的成梁除文中凸经注明引用的内容外，本论文不含任何其它个人或集化己经发表或撰与过－的作品或成來。刈本义的研兄做山巧要贡献的个人和集体，均ａ化文中Ｗ明确見式标明。ｎ？巾谓学位论义与资料若軒不实么化，本人斜切相乂责化。论文作巧嘗名：日期：＞／仪巧…Ｈ？圓学位论文使用授权说明

2、：本人完全了解杭州化ｒ科巧人学关ｒ保南和使用学化论义的规追，即研究屯在校攻读巧仿期。本人保化毕化齒枚巧，发衷论义或Ｉ诗论义化的加识产权中化怕化州也子科技大学■：．使用论义！作成张时器乞中位化然为杭州电Ｉ科巧入学。巧校扣权化留送艾论文的站印件，？？允许巧阅和化闊论义；学化川从公布论义的余部或部分的辑，巧Ｗ允巧采川影印、缩印或巧它复制手段保停论文。（保密论文在解密后遵守此规定）寒台论义作巧签知ｎ期：化年如／Ｈ心Ｊ？．：巧哥教师游：名「１期月口：廢苗ｄ护如年／（／卿軒／＼杭州电子科技大学硕士学位论文基于LabVIEW的热液冷泉水下声学数据采

3、集系统设计研究生：杨盖军指导教师：秦华伟2015年12月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterHydrothermalVentandColdSeepUnderwaterAcousticDataAcquisitionSystemDesignInLabVIEWCandidate:YangGaijunSupervisor:QinHuaweiDecember,2015杭州电子科技大学硕士学位论文摘要当前海洋科学的研究热点为热液冷泉探测分析，其探测原理多种多样，由于热液喷口会造成附近海域参数变化

4、，包括温度，盐度等，因此极大部分探测方式是集中于接触式探测，通过设备检测到有数据异常区域后再通过ROV等设备去定位“黑烟囱”，此种探测方式犹如大海捞针。本课题研究目标便是提供一种新型的热液冷泉定位方式，通过对热液冷泉喷口的气泡群声学特性的研究，设计热液冷泉水下声学采集系统。本文采用虚拟仪器技术，设计一种水下声学数据采集系统，针对课题内容设计了数据采集，存储，显示等模块，通过对硬件控制的程序编写，实现了水下声学数据采集。本文各章节内容安排如下：第一章，论述课题研究背景及意义；深海热液冷泉探测技术及国内外热液探测技术现状及研究；全世界范围已探测热液分布；热液构造；水声探测及气泡声学成

5、像原理；简述了本文的研究思路及内容；热液冷泉水下定位、探测关键技术研究。第二章，水声原理声波特性理论介绍；热液形成物理化学特性；声学环境分析，气泡群尺寸分布估计；水下声学检测噪声构成分析。第三章，设计完成水下声信号数据硬件采集平台，包括水下声学数据采集平台的结构设计，数据采集所需的硬件模块定制设计，水箱等采集环境，声学信号发生接收模块设计；实验平台的搭建；硬件放大模块，滤波模块等。第四章，设计基于LabVIEW的水下声学数据软件平台，包括虚拟仪器驱动模块匹配设计，虚拟仪器调用设置；G语言编程介绍及特点；数据采集程序编写，包括兼容性检查，数据记录存储模块等。第五章，换能器水听器校准

6、实验；对声学数据采集平台采集测试，采集部分实验数据校验平台的稳定性。第六章，对全文进行总结，并对后续实验提出展望。关键词：LabVIEW，水下声学，反射，声学探测，换能器I杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTHydrothermalventandcoldseepdetectionisahotspotofmarinescience,thewayofdetectionisvariety.DuetoHydrothermalspraymouthwillcauseparameterchangesaround,includingtemperature,salinity,etc.Som

7、ostofdetectionwayisconcentratedoncontactdetection,wealwaysdetectbycontactequipmentfirstlyandchecktheexceptiondataregionthenusingROVtolocatetheblackchimney,thisdetectionwaylikelookingforaneedleintheocean.Thispaperprovidedaspecialwaytolocatethe