高頻混疊是影響光纖水聽器系統(tǒng)性能的一個關(guān)鍵因素。為了有效解決光纖水聽器系統(tǒng)的高頻混疊問題,消聲器 本論文提出了水聲低通濾波方案,對小尺度結(jié)構(gòu)下水聲低通濾波理論及模型進(jìn)行了研究,建立了適用于水下小型聲濾波器的改進(jìn)模型和相應(yīng)理論。設(shè)計了幾種簡單的水聲低通濾波光纖水聽器,對它們的聲壓相位靈敏度頻響特性進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析、仿真和實驗研究,取得了一些成果。 本論文的主要研究成果和創(chuàng)新性如下: (1)對小尺度結(jié)構(gòu)下水聲低通濾波理論及模型進(jìn)行了探討。基于傳統(tǒng)的空氣聲濾波模型及理論,考慮了在水中水介質(zhì)彈性模量與聲濾波結(jié)構(gòu)彈性模量相當(dāng)?shù)呐c空氣聲濾波不同的物理狀況,建立了包括聲濾波器壁面彈性和聲輻射影響因素的水下聲濾波器改進(jìn)模型和相應(yīng)的濾波理論。 (2)基于本論文建立的水聲低通濾波理論及模型,設(shè)計了二階、四階和帶側(cè)支的三種水聲低通濾波光纖水聽器,并對它們的主要聲學(xué)特性進(jìn)行了理論分析、仿真和實驗研究。實驗結(jié)果驗證了小尺度結(jié)構(gòu)下水聲低通濾波理論及模型的正確性。 (3)為解決光纖水聽器系統(tǒng)的高頻混疊問題,提出了水聲低通濾波方案。對水聲低通濾波光纖水聽器探測系統(tǒng)的抗高頻混疊能力進(jìn)行了初步的驗證性實驗。結(jié)果表明,水聲低通濾波技術(shù)將是消除光纖聲納系統(tǒng)中高頻混疊的一種行之有效的方案。 (4)為滿足光纖水聽器寬頻探測的需要,提出了一種新穎的基于光頻調(diào)節(jié)的無源閉環(huán)工作點控制寬帶檢測方法,采用該方法可直接對基于光頻調(diào)制的光纖水聽器系統(tǒng)進(jìn)行寬頻探測性能的測試。 本論文的工作為改善光纖水聽器系統(tǒng)性能,特別是在水聲對抗寬頻干擾條件下的探測性能提供了一種有效的技術(shù)途徑。 |
