Статья

Название статьи РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФАЗО-ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ШИРОКОПОЛОСНЫХ ГИДРОАКУСТИЧЕСКИХ АНТЕНН
Автор Г.В. Солдатов
Рубрика РАЗДЕЛ II. ГИДРОАКУСТИКА
Месяц, год 10, 2016
Индекс УДК 534.2
DOI 10.18522/2311-3103-2016-10-9198
Аннотация Гидроакустические средства широко используются для проведения экологического мониторинга различных водоемов и донного грунта. Наиболее перспективным направлением в совершенствовании гидроакустических приборов на сегодняшний день является применение сложных широкополосных сигналов в гидролокации. Методы формирования и об-работки сложных сигналов предполагают наличие априорной информации о амплитудно-частотной (АЧХ) и фазо-частотной (ФЧХ) характеристиках антенны. Для измерений АЧХ гидроакустических антенн разработаны стандартизированные методики. Разработке оригинальной методике измерения относительной ФЧХ гидроакустических антенн и экспериментальному исследованию их ФЧХ посвящена настоящая работа. Суть предлагаемой методики заключается в излучении исследуемым образцом антенны двухчастотного сигнала, его регистрации с помощью гидрофона и сравнения с подаваемым на антенну сигналом. Для этого на антенну подается два радиоимпульса опорной частоты, относи-ельно которой будет определятся фазовый сдвиг, и исследуемой частоты. Радиоимпульсы следуют друг за другом без разрыва фазы. Измерения относительной разности фаз проводятся последовательно для каждой интересующей исследователя частоты относительно опорной. В результате экспериментальных исследований были получены зависимости сдвига фаз между радиоимпульсами, подаваемыми на антенну и излучаемыми ею, при условии, что на опорной частоте сдвиг фаз равнялся 0. То есть, полученная кривая ФЧХ по форме соответствует истинной, но отличается от нее на некоторое постоянно значение. В большинстве случаев для формирования и обработки сложных сигналов необходимо знать частотную зависимость приращения сдвига фаз. Из этого можно сделать вывод, что результаты измерений относительной ФЧХ предлагаемым методом содержат всю необходимую информацию для формирования и обработки сложных сигналов. Проведенное экспериментальное исследование показало эффективность предложенной методики определения относительной ФЧХ антенны. Применение предлагаемой методики позволит формировать фазоманипулированные сигналы.

Скачать в PDF

Ключевые слова Гидроакустика; гидроакустическая антенна; акустические измерения; фазочастотная характеристика.
Библиографический список 1. Солдатов Г.В., Тарасов С.П., Пивнев П.П. Методы определения акустических свойств и структуры морского дна с использованием параметрической антенны // Всероссийская конференция «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики». – СПб.: Наука, 2012. – С. 416-419.
2. Солдатов Г.В. Определение параметров донных осадков дистанционными методами в целях экологического мониторинга // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2009. – № 9 (122). – С. 88-93.
3. Солдатов Г.В., Тарасов С.П., Каевицер В.И., Захаров А.И., Смольянинов И.В. Определе-ния скорости звука в донных отложениях при экологическом мониторинге // Инженерный вестник Дона. – 2015. – № 4. – URL: http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/ n4p2y2015/3480 (дата обращения: 1.10.2016).
4. Пивнев П.П., Воронин В.А. Применение многокомпонентных сигналов для повышения дальности действия ГАС с параметрическими антеннами в волноводах // Известия ЮФУ. Технические науки. 2009. № 1 (90). – С. 29-34.
5. Gowski J. Te, Lubniewski Z. Seabed Characterization Using Spectral Moments of the Echo Signal. Acoustica // Acta Acoustica. – 2002. № 88. – P. 623-626.
6. Atallah L., Probert Smith P.J. Using Wavelet Analvsis to Classify and Segment Sonar Signals Scattered from Underwater Sea Beds // Acta Acoustica. 2002. – No. 88 – P. 627-631.
7. Medwin H., Clay C.S. Fundamentals of Acoustical Oceanography. Wiley-Interscience, 1977. – 580 p.
8. Istepanian R.S.H., Stojanovic M. (eds.) Underwater Acoustic Digital Signal Processing and Communication Systems. – Springer, 2002. 283 p.
9. Tohyama M., Koike T. Fundamentals of Acoustic Signal Processing. Academic Press, 1998.
334 p.
10. Merklinger H.M. (ed.) Progress in Underwater Acoustics. Plenum Press, Plenum Publishing, 1987. 839 p.
11. Moura J.M.F., Lourtie I.M.G. Acoustic Signal Processing for Ocean Exploration. – Springer, 1993. 671 p.
12. Коновалов С.И., Кузьменко А.Г. Особенности импульсных режимов работы электроаку-стических пьезоэлектрических преобразователей. – СПб.: Политехника, 2014. – 294 с.
13. Sherman Charles H., Butler John L. Transducers and Arrays for Underwater Sound. – Spring-er, 2007. 610 p.
14. Лепендин Л.Ф. Акустика: учеб. пособие для вузов. – М.: Высш. школа, 1978. – 448 с.
15. Исакович М.А. Общая акустика: учеб. пособие. – М.: Наука, 1973. – 495 с.
16. Etter P.C. Underwater Acoustic Modeling: Principles, Techniques and Applications. E & FN Spon, 1996. 303 p.
17. Колесников А.Е. Акустические измерения. – Л.: Судостроение, 1983. – 256 с.
18. Боббер Р.Дж. Гидроакустические измерения. М.: Мир, 1974. – 361 с.
19. Urick R.J. Principles of Underwater Sound, 3rd Edition. New York: McGraw-Hill, 1983.
– 423 p.
20. Таранов Э.С., Тюрин А.М., Сташкевич А.П. Гидроакустические измерения в океаналогии. – Л.: Гидрометеоиздат, 1972. – 325 с.

Comments are closed.