【摘要】：海底沉積物聲學特性的研究在經濟建設與國防等領域均具有重要的意義。海底沉積物聲學研究的主要聲特性參數(shù)包括：聲速、聲衰減。目前沉積物聲學特性的主要研究反映的是整段沉積物樣品的綜合效應,無法在微觀結構上研究沉積物細致的聲學特性數(shù)據(jù)。因此,為滿足海底沉積物微觀聲學特性研究需要,在本研究組前期研究的基礎上,本文改進了以聲波探針為傳感器、復雜可編程邏輯器件為核心的多通道聲信號測量系統(tǒng),并進行了沉積物聲學特性小距離測量研究,獲取沉積物樣品小距離橫截面間的聲傳播信號。 論文介紹了海底沉積物測量系統(tǒng)研究現(xiàn)狀,包括原位測量系統(tǒng)與實驗室測量系統(tǒng)。概述了海底沉積物的主要聲學特性以及沉積物樣品的制作。針對本實驗測量原理,分析了沉積物聲速和聲衰減特性的計算方法。 系統(tǒng)包括結構定位子系統(tǒng)及采樣測量子系統(tǒng)兩部分。介紹了結構定位子系統(tǒng)的垂直移動模塊和水平移動模塊的原理和功能以及聲波探針結構。通過分別對采樣測量子系統(tǒng)的各個硬件模塊介紹搭建了測量系統(tǒng)的硬件平臺。硬件模塊方面給出了超聲波信號發(fā)射電路、超聲波信號接收模塊,詳細介紹了數(shù)據(jù)采集模塊的各個接口電路。軟件方面編寫了單片機控制AD9850頻率控制字程序,給出了各個模塊的程序流程圖；對CPLD器件進行編程,將沉積物中的模擬聲波信號轉換為14位的數(shù)據(jù)量信號并存儲在外部雙口RAM中；采用VB6.0編寫了上位機數(shù)據(jù)讀取和處理程序,給出了其工作流程圖。 通過實驗測量,求出兩個聲波探針的時間差。為了能更準確地表示沉積物的聲學特性,對整個測量系統(tǒng)進行聲速和聲衰減的偏差校驗。運用設計的聲學特性測量系統(tǒng),以40KHz的平面發(fā)射換能器和兩個聲波探針為傳感器,進行了海底沉積物聲學特性小距離測量實驗。對采集到的聲波信號進行分析處理,主要包括聲速和聲衰減特性。研究了聲波探針在相同測量間距不同采樣率下對實驗測量結果的影響,對比分析聲波探針在兩個采樣率下的測量結果發(fā)現(xiàn)聲速和聲衰減變化情況一致。 結合實驗測量過程中發(fā)現(xiàn)的問題和不足,提出海底沉積物聲學特性小距離測量實驗需進一步改進意見。
【學位授予單位】：廣東工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：P736.21

【引證文獻】

相關期刊論文 前1條

1 王衛(wèi)偉;龍建軍;李趕先;;海底沉積物聲學參數(shù)相對量測量技術[J];海洋工程;2013年05期

相關碩士學位論文 前1條

1 魏俊益;新型聲波信號系統(tǒng)的研究開發(fā)[D];廣東工業(yè)大學;2013年

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本文編號：2693662