【摘要】：光纖矢量水聽器具有良好的指向性和較高的靈敏度等特點,與光纖聲壓水聽器組合使用可同時獲取水聲場標量與矢量信號,通過聯(lián)合信號處理,能較好地抑制干擾,提高信噪比,在水聲領域有很好的應用前景。課題根據(jù)海底長期觀測網(wǎng)等應用領域?qū)饫w矢量水聽器系統(tǒng)小型化的需求,研究了時分復用下光纖矢量水聽器技術,進行了模塊化設計,制作了光纖矢量水聽器探頭,完成了系統(tǒng)集成及基本性能測試。首先,分析了相位調(diào)制載波(PGC)技術的特點,進行了矢量水聽器系統(tǒng)的方案設計。探頭光學系統(tǒng)采用反射式時分復用結構,姿態(tài)傳感器采用光纖激光供能技術供電,使用光纖數(shù)字信號傳輸技術傳輸姿態(tài)信號,從而實現(xiàn)了系統(tǒng)接口的全光化。其次,對加速度靈敏度與耐壓強度進行了理論分析和仿真計算,完成了光纖矢量水聽器探頭的設計制作和性能測試,測試結果表明在20Hz~1000Hz之間,矢量水聽器各個軸的加速度靈敏度基本一致,約為31dB re rad/g,在315Hz處的指向性指數(shù)大于35dB,最大軸向不對稱性小于1dB。然后,對光纖矢量水聽器系統(tǒng)中關鍵器件激光器及半導體光放大器(SOA)等進行了分析與測試,通過性能綜合比較進行了激光器的選擇,分析了半導體光放大器(SOA)作為時分復用系統(tǒng)光開關的性能和應用特點,并對其輸出光脈沖性能進行了實驗測試。在上述工作的基礎上,進行了矢量水聽器系統(tǒng)的模塊化設計,完成了系統(tǒng)集成。對系統(tǒng)的本底噪聲進行了測試,系統(tǒng)在1kHz處的噪聲為-97dB re rad/Hz1/2。進行了矢量水聽器系統(tǒng)的傳感信號測試,結果顯示:系統(tǒng)能有效地進行聲信號的傳感,在系統(tǒng)中測得一號矢量水聽器的加速度靈敏度為30.1dB,與標定結果基本一致。一號矢量水聽器內(nèi)各軸之間的串擾水平約為-32dB,兩個矢量水聽器之間的相互串擾水平約為-45dB。
【圖文】：

國防科學技術大學研究生院碩士學位論文系統(tǒng)的放置和回收。探測器能夠探測的信號的帶寬為 4.5Hz~100Hz，可以根據(jù)應用進行調(diào)整，最多能工作于 6000m 的水深。該系統(tǒng)不需要任何光纜連接，獨立自主工作長達半個月的時間，，探測數(shù)據(jù)保存在內(nèi)置存儲設備中，工作完由工作人員對探測器進行回收，收集探測信息并充電后重新放回海底進行下的探測工作。

圖 1.1 水下自主工作矢量水聽器系統(tǒng)究了一種深海矢量水聽器潛標系統(tǒng)，結構如圖標系統(tǒng)在深海探測中能夠更準確地對目標進本。該系統(tǒng)同文獻[23]中系統(tǒng)的原理基本類似水聽器、一個電子羅盤，該系統(tǒng)能夠在水下
【學位授予單位】：國防科學技術大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TB565.1

【參考文獻】

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本文編號：2583365