[發明專利]一種能在有限水域內降低測試頻率的方法

有效

• 申請號: 201410423905.X
• 申請日: 2014-08-26
• 公開（公告）號: CN104199013B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 平自紅;王世全;陳毅
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一五研究所
• 主分類號: G01S7/52
• 分類號: G01S7/52
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司33101
• 代理人: 陳繼亮

1.一種能在有限水域內降低測試頻率的方法，其特征在于：該方法包括如下步驟：

(1)、信號發生器發生線性正弦掃頻信號，并激勵功率放大器驅動發射器發生信號；

(2)、接收器接收的信號經測量放大器后通過數據采集器進行數據采集，同時，采集信號發生器的發射信號，并存儲數據；

(3)、信號發生器發生線性余弦掃頻信號，并激勵功率放大器驅動發射器發生信號；接收器接收的信號經測量放大器后通過數據采集器進行數據采集，同時，采集信號發生器的發射信號，并存儲數據；

(4)、對測試的數據進行處理：首先要對發射信號和接收信號的復數化，發射信號與接收信號復數化是復共軛的復數化；兩個處理后的信號進行復共軛相乘的數學處理，得到非消聲水池的傳遞函數；然后對傳遞函數進行復數移動平均處理，利用反射波與直達聲的程差所引起的時間延時和帶來的平均頻率間隔的差異來對測試得到的水池傳遞函數按公式(7)進行移動平均，通過不同反射波與直達波的程差的不同，對接收信號進行多次的復數移動平均處理，最終使公式(8)中第2項逼近0，最后得到直達波傳播條件下發射器與接收器之間的傳輸阻抗；

$\frac{1}{\mathrm{\Δ}f}\underset{-\frac{\mathrm{\Δ}f}{2}}{\overset{\frac{\mathrm{\Δ}f}{2}}{\∫}}\exp (-j\mathrm{\α}(f-f^{\′}\left)\right){\mathrm{df}}^{\′}=\exp (-j\mathrm{\α}f)\frac{sin\left(\frac{\mathrm{\α}\mathrm{\Δ}f}{2}\right)}{\frac{\mathrm{\α}\mathrm{\Δ}f}{2}}---\left(7\right)$

式中α＝2πΔr_i/c，c為水中聲速，直達波與反射波傳播差異Δr_i，平均頻率間隔Δf，f是直達波頻率，f'是反射波的頻率；

水池傳遞函數表示為：

${\stackrel{\·}{H}}_{WT}(f,\mathrm{\Δ}f)=\frac{1}{\mathrm{\Δ}f}\underset{-\frac{\mathrm{\Δ}f}{2}}{\overset{\frac{\mathrm{\Δ}f}{2}}{\∫}}{\stackrel{\·}{H}}_{WT}(f-f^{\′}){\mathrm{df}}^{\′}=1+\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{\stackrel{\·}{\mathrm{\ϵ}}}_i(f,\mathrm{\Δ}f)---\left(8\right)$

其中函數表示殘留的第i個反射波的影響，是第i路反射波的延時；函數決定了反射影響的減小依賴于時間延遲τ和平均頻率間隔Δf。