1 天津大学精密仪器与光电子工程学院, 天津 300072
2 天津大学微光机电系统技术教育部重点实验室, 天津 300072
3 青岛海洋科学与技术试点国家实验室, 山东 青岛 266200
4 山东科技大学海洋科学与工程学院, 山东 青岛 266000
高能量脉冲激光水下激发声源信号具有脉宽窄、频带宽的特点, 激光能量在允许的范围内波动时, 激光声信号频域能量分布保持稳定。利用小波包技术对激光声信号在目标物上的回波进行分析, 提取声目标特征信息, 可以达到目标识别的目的。选用db4小波基, 对激光声信号进行4级小波包分解; 将分解后的信号进行能量特征提取, 分析声信号频域能量分布特征; 为了获得激光声信号在目标物上反射前后的时域特征变化情况, 对分解后不同节点信号进行重构, 进行重构信号与原始信号的相关分析, 确定信号的有效滤波频段。数据分析表明, 小波包分析方法可有效地对激光声信号的瞬态特性进行分析, 根据能量特征值选取信号滤波频段可对信号进行有效滤波, 实现了水下不同目标物的分类识别, 可为激光致声水下目标探测研究提供参考。
激光水下致声 小波包分析 能量特征提取 小波重构 相关分析 laser induced acoustic underwater wavelet packet analysis energy feature extraction wavelet reconstruction correlation analysis
1 西安石油大学电子工程学院，陕西 西安 710065
2 西安石油大学陕西省钻机控制重点实验室，陕西 西安 710065
不同清洗物所需的清洗频段不同，需要接入的超声波换能器也不同。为了提高超声波发生器对不同频段换能器的适应性，设计了一种由上位机进行频率给定、锁相环电路进行频率跟踪的闭环控制系统。 整个系统由STM32主控制器产生脉冲宽度调制(PWM)脉冲信号，控制EXB841优化驱动电路，驱动高频全桥逆变电路；通过阻抗匹配和输出电流的检测，保证作用于换能器输出的功率值最大。同时对于不同频段的超声波 换能器，需要调整给定输入，保持发生器在频率基准值的一定范围内进行频率跟踪。超声波换能器测试样机工作频率点为28.8?kHz，最大功率1?500?W，将本系统接入后谐振频率保持在28.8?kHz左右，输出功率近似为 最大值。经测试，该系统对于工作频率点为20~40?kHz的超声波换能器都具有较好的适应性。
输入给定 驱动优化 最大功率 频率跟踪 input given drive optimization maximum power frequency tracking 太赫兹科学与电子信息学报
2020, 18(2): 339
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Precision Measurement Technology and Instruments, Department of Precision Instrument, Tsinghua University, Beijing 100084, China
2 Department of Physics, Tsinghua University, Beijing 100084, China
3 SKA South Africa, Blend on Baker, Rosebank 2196, Johannesburg, South Africa
4 Jodrell Bank Centre for Astrophysics, Alan Turing Building, School of Physics & Astronomy, The University of Manchester, Oxford Road, Manchester M13 9PL, UK
In order to make the fiber-based frequency synchronization system suitable for the use of large-scale scientific and engineering projects in which the ambient temperature of the fiber links change dramatically, we design a non-harmonic frequency dissemination system immune to strong temperature fluctuation. After the lab tests, in which the ambient temperature of the fiber fluctuates 40°C/day and 20°C/h, respectively, the relative frequency stabilities of this system reaches 4.0 × 10 14/s and 3.0 × 10 16/104 s. It is demonstrated that the proposed non-harmonic scheme shows a strong robustness to complicated working environment with strong temperature fluctuation.
060.0060 Fiber optics and optical communications Chinese Optics Letters
2018, 16(1): 010605
