基于近場(chǎng)測(cè)量法的水下聲場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)的研究.pdf

1、近年來水下探測(cè)用的水聲換能器向著大尺寸、大功率的方向發(fā)展，在對(duì)其遠(yuǎn)場(chǎng)性能進(jìn)行測(cè)量評(píng)價(jià)時(shí)，往往受到水下空間大小的限制；在聚焦聲場(chǎng)焦點(diǎn)參數(shù)的測(cè)量上，由于能量較大容易損壞水聽器等測(cè)量設(shè)備。為解決上述聲場(chǎng)測(cè)量中存在的問題，引入一種新的水下聲場(chǎng)測(cè)量技術(shù)——近場(chǎng)測(cè)量法，通過對(duì)近場(chǎng)平面和焦點(diǎn)之前平面處聲場(chǎng)的測(cè)量分別預(yù)測(cè)遠(yuǎn)場(chǎng)和焦點(diǎn)處的聲場(chǎng)分布。設(shè)計(jì)并搭建水下聲場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)，開展了相關(guān)的理論與實(shí)驗(yàn)研究。
　　第一章闡述了論文研究的背景和意義，綜述了水

2、下聲場(chǎng)測(cè)量方法和近場(chǎng)測(cè)量技術(shù)的研究現(xiàn)狀，并對(duì)論文的主要內(nèi)容進(jìn)行了概述。
　　第二章介紹了理想聲場(chǎng)環(huán)境的條件和水下聲傳播方程，并闡述了Helmholtz-Kirchhoff定理，同時(shí)根據(jù)特定邊界條件下的Helmholtz-Kirchhoff方程引出了近場(chǎng)測(cè)量技術(shù)，并根據(jù)實(shí)際測(cè)量條件推導(dǎo)出了近場(chǎng)測(cè)量技術(shù)中聲場(chǎng)參數(shù)的離散表達(dá)式,并對(duì)平面活塞換能器輻射聲場(chǎng)進(jìn)行了仿真研究。
　　第三章對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的硬件組成部分進(jìn)行了選型、設(shè)計(jì)，分別介紹

3、了系統(tǒng)硬件中的機(jī)械結(jié)構(gòu)的組成、運(yùn)動(dòng)控制卡的參數(shù)特點(diǎn)、發(fā)射信號(hào)的形式、接收信號(hào)的選取。
　　第四章對(duì)水下聲場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)的軟件平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)軟件系統(tǒng)中運(yùn)動(dòng)控制的功能特點(diǎn)、聲場(chǎng)測(cè)量的流程等進(jìn)行了詳細(xì)說明，并通過LabVIEW與MATLAB的混合編程整合近場(chǎng)測(cè)量計(jì)算與聲場(chǎng)掃描功能。
　　第五章分別對(duì)平面活塞換能器和聚焦換能器的輻射聲場(chǎng)進(jìn)行全息測(cè)量，利用近場(chǎng)測(cè)量理論對(duì)遠(yuǎn)場(chǎng)或焦點(diǎn)處的聲場(chǎng)分布進(jìn)行預(yù)測(cè)、重建，并與實(shí)際測(cè)量結(jié)果對(duì)比，分析了近