检索结果-南通市图书馆

作者：张恒欣南京航空航天大学

学位级别：硕士

声波在水介质中具有与电磁波等其它物理场相比最小的衰减系数，因而成为在水环境中进行信息采集、信息传输的重要载体。水听器是将水声信号转换为电信号的一种换能器，其在对人类研究水下的复杂环境、噪声源定位识别、水下通信导航、开... 详细信息

声波在水介质中具有与电磁波等其它物理场相比最小的衰减系数，因而成为在水环境中进行信息采集、信息传输的重要载体。水听器是将水声信号转换为电信号的一种换能器，其在对人类研究水下的复杂环境、噪声源定位识别、水下通信导航、开发军事武器等多领域均具有重要作用。本课题以船舶噪声检测识别定位为背景，设计了一套基于嵌入式微处理器（STM32F107）的双通道数字水听器，并研究了适用于船舶的噪声源定位识别方法。论文首先设计了一套基于嵌入式微处理器的双通道数字水听器，详细地介绍了系统的硬件电路的设计和软件设计，提出了对同一模拟信号放大不同倍数后进行数字化处理的信号采集思想，以保证信号的准确采集。经过调试与验证，系统达到的主要技术指标为：采样频率为80KHz;采样精度24位;总线传输速度大于500kb/s;每个通道的存储深度为64Mbit。其次，对数字水听器的组阵方法进行了探讨性研究。应用自适应滤波的方法对水听器信号进行了滤波处理，介绍了阵列的主要性能参数，对均匀直线阵列和均匀圆型阵列的信号模型进行了建模，并对均匀直线阵列和均匀圆型阵列进行了对比分析。最后，分析了船舶表面辐射噪声的特性。基于这个特性，分析了适用于船舶的噪声源定位方法的特性。介绍了基于均匀直线阵列的噪声源近场声聚焦定位技术，详细介绍了噪声源近场高分辨率的定位方法。详细介绍了两种定位算法的修正算法，仿真论证了修正后的算法更适用于船舶噪声的定位。

关键词：数字水听器水听器阵列自适应滤波噪声源定位识别阵列信号处理

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基于数字水听器的分布式水下声场测量系统

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传感器与微系统 2014年第12期33卷 110-113页

作者：邢传玺朴胜春宋扬哈尔滨工程大学水声技术重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001

设计了一种自容式数字水听器分布式水声测量系统。海洋声学测量系统由多个数字水听器连接构成,各个数字水听器通过电缆逐个相连,可以调整阵元的间隔和阵元个数。数字水听器可对采集获得的数据进行自容式存储或实时上传,优化设计了可高... 详细信息

设计了一种自容式数字水听器分布式水声测量系统。海洋声学测量系统由多个数字水听器连接构成,各个数字水听器通过电缆逐个相连,可以调整阵元的间隔和阵元个数。数字水听器可对采集获得的数据进行自容式存储或实时上传,优化设计了可高速串行数据传输的RS-485总线,采用8B/10B链路编码,利用串行信号的上升/下降的时钟边沿作为高速时钟采样的起始标志,实现了数据帧的提取,可实现串行编码数据沿双绞线以15MB/s远距离传输,并在总线上参考IEEE1588授时协议给出了一种基元同步方案,同步最大误差为0.5μs。最终通过海上试验证明:采集效果良好,系统工作可靠、整体功耗低,各个阵元同步准确,可以广泛应用于水下阵元测量领域。

关键词：垂直阵数字水听器海洋声学测量

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基于FPGA的高保真数字水听器设计与研制

基于FPGA的高保真数字水听器设计与研制

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作者：朱锰琪中国计量大学

学位级别：硕士

声波是传播水下信息的唯一有效载体,接收声波信号的传感器是水听器,传统的水听器大多为模拟水听器。其存在输出信号弱、测试系统复杂、信号还原度不高等问题。本课题设计研制了一款基于FPGA的高保真数字水听器,具有自噪声低、动态范围... 详细信息

声波是传播水下信息的唯一有效载体,接收声波信号的传感器是水听器,传统的水听器大多为模拟水听器。其存在输出信号弱、测试系统复杂、信号还原度不高等问题。本课题设计研制了一款基于FPGA的高保真数字水听器,具有自噪声低、动态范围宽以及信号还原度高的特点。本文综合比较了国内外数字水听器的技术指标,重点针对低噪声前置放大器进行了技术总结。根据水声领域对水声接收设备的一般要求,提出了数字水听器系统的设计目标与总体设计方案。基于数字水听器的设计指标,详细介绍了数字水听器的硬件电路设计与软件设计。系统以FPGA为核心,通过SPI总线控制高精度ADC对水声信号实现采集。通过高速LVDS控制大容量存储模块,并控制信号通信模块实现与上位机的数据通信。硬件设计中,重点分析讨论了三种不同类型的低噪声前置放大电路形式。通过测试比较,选取了以低噪声JFET型集成运算放大器为核心的电压型前置放大电路。系统利用Lab VIEW软件设计了上位机程序的相关功能,并利用数字均衡算法对水听器的灵敏度起伏进行了修正,在一定频段内实现了信号的高保真还原。对研制的数字水听器进行了功能、噪声、灵敏度、存储性能等指标的详细测试。测试结果表明,设计的数字水听器,测量带宽为50 k Hz,带内噪声小于10μVrms,灵敏度为-191.5 d B,带内灵敏度起伏小于1 d B,声学动态范围为96d B,上位机软件具有常用的声学测量功能,有一定的水声测量应用前景。

关键词：数字水听器前置放大器数字均衡算法低噪声

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一种新型数字水听器设计

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机械与电子 2014年第3期32卷 21-24页

作者：张恒欣刘文波南京航空航天大学自动化学院江苏南京210016

设计了一种双通道数字水听器。采用FPGA对经过放大调理的数字水听信号进行采集,采用32位微处理器STM32F107和网络接口芯片DP83848实现以太网接口的设计方法,硬件少、易于实现和使用方便,适合现在的网络传输系统。通过试验,测得系统的传... 详细信息

设计了一种双通道数字水听器。采用FPGA对经过放大调理的数字水听信号进行采集,采用32位微处理器STM32F107和网络接口芯片DP83848实现以太网接口的设计方法,硬件少、易于实现和使用方便,适合现在的网络传输系统。通过试验,测得系统的传输速率达到了400Kb/s,满足了水听器及水听器基阵对传输速率的要求。数字水听器信号处理能力强,提取的信息更加准确、可靠,水听器处理的信号既可通过多种总线实时同水面的电子设备进行通讯,也可作为独立的测试系统,自身进行信息的处理和保存。

关键词：数字水听器水听器基阵 STM32F107 DP83848

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基于BP_Adaboost神经网络的船舶桨叶故障预警模型

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微型机与应用 2017年第18期36卷 52-54,58页

作者：吴劲松徐志京上海海事大学信息工程学院上海201306

为了提高船舶桨叶故障识别率,构建了一种基于BP_Adaboost神经网络的船舶桨叶故障预警模型。该模型首先采用数字水听器采集二进制船舶桨叶静水噪声信号,并利用MATLAB编程将二进制信号转换成WAV音频信号,通过梅尔频率倒谱系数法(Mel-Frequ... 详细信息

为了提高船舶桨叶故障识别率,构建了一种基于BP_Adaboost神经网络的船舶桨叶故障预警模型。该模型首先采用数字水听器采集二进制船舶桨叶静水噪声信号,并利用MATLAB编程将二进制信号转换成WAV音频信号,通过梅尔频率倒谱系数法(Mel-Frequency Cepstral Coefficient,MFCC)提取特征值,得到36维桨叶静水噪声信号,最后运用BP_Adaboost神经网络进行分类识别预警。实验结果表明,基于BP_Adaboost神经网络的船舶桨叶故障预警模型能够高效分类预警船舶桨叶故障,与BP神经网络识别率对比,分类识别预警率高达96%。

关键词：船舶桨叶故障预警模型数字水听器 MFCC BP_Adaboost

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