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题名水下等离子体声源放电特性和声特性实测与分析
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作者
吕皓男
冯燕涛
刘振
闫克平
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机构
浙江大学工业生态与环境研究所
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出处
《声学技术》
CSCD
北大核心
2024年第1期1-10,共10页
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基金
国家重点研发计划(2017YFC0307403)。
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文摘
在小型消声水池中,同步测量水下等离子体脉冲声源的放电特性和声特性,实验分析研究了其在单电极和多电极下负载注入峰值功率和放电能量对声特性的影响。结果表明,在相同的电极数和间距下,直达波脉冲声源级仅与负载注入峰值功率有关,气泡脉冲声源级和气泡周期则主要受放电能量影响,多电极放电通过减小单根电极放的电能量来减小气泡脉冲声源级和气泡周期。此外,在相同的充电电压下,减小充电电容对电极数的比,可以增大直达波脉冲声源级并压制气泡脉冲;负载注入峰值功率对放电能量的比对声特性的影响也呈现出类似规律。实测及其分析结果可为进一步优化水下等离子体脉冲声源的声特性提供参考。
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关键词
水中放电
水下等离子体脉冲声源
声源级
电声特性
电声关系
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Keywords
underwater discharge
underwater plasma sound source
sound source level
electroacoustic characteristics
electroacoustic relation
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分类号
TN912
[电子电信—通信与信息系统]
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题名一种基于冲激脉冲回波检测的主动目标定位技术
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作者
余杰
王平波
周彬
蔡志明
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机构
海军工程大学电子工程学院
中国船舶集团有限公司第七一五研究所
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出处
《舰船科学技术》
北大核心
2024年第10期120-125,共6页
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基金
海洋公益性行业科研专项经费资助项目(gz2010001)
国家自然科学基金青年基金资助项目(51009041)。
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文摘
水下等离子体声源为一种强度高、宽带可控的脉冲声源,其声源级高于传统换能器,常被用作干扰远程目标的软杀伤性武器。当其产生的冲击波无法对目标实施有效的毁伤和干扰等软杀伤打击时,本文研究利用脉冲回波检测来对目标进行主动定位,以提升其运用效能。研究水下等离子体声源脉冲声波的有关特性,并对海底混响和海洋环境噪声与主动定位的关系进行相关仿真研究。建立以脉冲声波为主动声信号的目标主动定位处理模型,以舷侧11元阵和舷侧三子阵为接收水听器阵列,研究基于等离子体声源的主动目标定位技术,仿真验证了方法的有效性。
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关键词
水声对抗
等离子体声源
目标定位
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Keywords
underwater acoustic antagonizing
plasma sound source
target localization
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分类号
TP911.72
[自动化与计算机技术]
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题名声源定位算法反馈机制的引入
- 3
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作者
周龙杰
赵思屹
马洪宇
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机构
武汉大学物理科学与技术学院
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出处
《实验室研究与探索》
CAS
北大核心
2024年第1期107-113,共7页
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基金
武汉大学实验技术项目(WHU-2022-SYJS-01)。
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文摘
近年来人们对声源定位实时性的需求不断提高,实时性要求在采集较短的音频情况下实现准确定位。通过麦克风阵列的几何分布,在时延估计定位算法引入一种普适的反馈机制以提高声源定位的准确性。利用Matlab编写仿真程序在二维平面内进行定位仿真,对比引入反馈机制前、后的定位效果。仿真结果表明,引入反馈机制后声源定位算法的抗噪性、抗混响性和稳定性均有不同程度的提高。搭建一套声源定位设备进行实际测试,实验结果表明,大多数声源坐标估计值和实际值的偏差在1 cm以内,实现了cm级的定位。这为噪声场中声音信号的处理提供了更多的可能性,例如实现更高性能的降噪。
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关键词
声源定位
时延估计
反馈机制
广义互相关
最小二乘法
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Keywords
sound source localization
time delay evaluation
feedback mechanism
general cross correlation
least square method
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分类号
TN925
[电子电信—通信与信息系统]
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题名各种水下声源的发声机理及其特性
被引量：24
- 4
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作者
李宁
陈建峰
黄建国
方明
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机构
西北工业大学航海学院
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出处
《应用声学》
CSCD
北大核心
2009年第4期241-248,共8页
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基金
西北工业大学科技创新基金(2007KJ01021)
国家高技术研究发展计划(863计划)(2007AA809274)
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文摘
扼要综述了现有的七种水下声源产生技术,包括炸药爆炸声源、电声换能器声源、参量阵声源、流体动力式声源、电磁式声源、激光声源和等离子体声源。分析了这些声源的发声机理,结合其性能特点阐述了在实际中的不同应用,并对等离子体声源的机理、特点和实际应用进行了重点分析。列表归纳总结了各种水下声源的原理、主要性能和应用范围,为水下声源的应用拓展提供了依据。
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关键词
水下声源
发声机理
等离子体
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Keywords
underwater sound source, generating mechanism, plasma
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分类号
TQ336.1
[化学工程—橡胶工业]
U666.7
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名水下连续脉冲冲击波的声学特性
被引量：3
- 5
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作者
范志强
马宏昊
沈兆武
蒋耀港
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机构
中国科学技术大学近代力学系
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出处
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第5期501-506,共6页
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基金
国家自然科学基金项目(51134012
51174183)~~
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文摘
为探求金属爆炸索在水下爆炸声源研究领域的应用前景,设计了一种可以连续产生若干个脉冲冲击波的装置,称之为水下连续脉冲冲击波发生装置。利用小波分析对该装置产生的连续脉冲冲击波信号进行分解与重构,考察其频谱特性,并进一步分析了信号的声压级特性。结果表明:该装置产生的信号声压级较高,具有很强的声功率;信号包含频率十分丰富,雷管和金属爆炸索由于装药结构及传爆方式的不同,爆炸所产生的冲击波频谱特性也有所差异。雷管爆炸产生的冲击波主要分布在15.6kHz以下的频带内,金属爆炸索爆炸产生的脉冲冲击波信号则主要分布在62.5kHz以下的频带内;脉冲冲击波的个数和声持续时间可由爆炸索的排列方式和长度控制,脉冲冲击波间的时间间隔可调,发生装置稳定易控。
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关键词
爆炸力学
声学特性
小波分析
脉冲冲击波
金属爆炸索
水下声源
频率
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Keywords
mechanics of explosion
acoustic characteristics
wavelet analysis
pulse shock wave
metal-sheathed detonating cord
underwater sound source
frequency
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分类号
O382.1
[理学—流体力学]
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题名水下等离子体声源的电声转换模型研究与计算
被引量：1
- 6
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作者
刘小龙
李宁
雷开卓
李洪兵
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机构
空军工程大学防空反导学院
中国船舶及海洋工程设计研究院
西北工业大学航海学院
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出处
《高技术通讯》
CAS
2021年第10期1020-1026,共7页
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基金
国家自然科学基金(61701529)
陕西省自然科学基础研究计划(2020JM-353)资助项目。
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文摘
水下等离子体技术已经在诸多领域得到广泛应用,由于其高压脉冲放电的瞬时性和不易观测性,对于该技术电声转换的研究尚未有成熟的理论模型。本文结合水下等离子体声源电声转换装置,较全面地分析了充电回路和放电回路的电特性。在此基础上,给出了系统输入能量、电容器储存能量、负载消耗能量和声能量等概念的定义和计算公式,建立了水下等离子体声源电声转换的模型以及系统总效率模型。最后结合实验装置参数,对水下等离子体声源的电声转换模型进行了验证性计算。研究结果表明本文的电声转换模型是有效的,本文研究成果可为水下等离子体声源系统充放电回路参数的合理设计提供理论参考。
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关键词
水下等离子体声源
能量
电声效率
电弧放电
放电电极
冲击波
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Keywords
underwater plasma sound source
energy
electroacoustic conversion efficiency
spark discharge
discharge electrode
shock wave
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分类号
TB561
[交通运输工程—水声工程]
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题名水下强声波脉冲引发的空化气泡运动和声辐射
- 7
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作者
张军
曾新吾
陈聃
张振福
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机构
国防科技大学光电科学与工程学院
国防科技大学理学院
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出处
《实验流体力学》
CAS
CSCD
北大核心
2013年第5期1-6,共6页
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基金
国家自然科学基金(批准号:11274387)
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文摘
通过建立由等离子体声源、PCB压力传感器和高速相机等构成的实验测量系统,研究了强声波脉冲引发的空化气泡运动和二次声辐射。通过实验,观察到了强声波脉冲特有的波形结构,空化气泡的成长、膨胀和坍缩过程以及气泡坍缩时辐射的声信号。其次,利用Gilmore方程和Bernoulli方程,从理论上对空化气泡的运动和声辐射进行了数值模拟和分析。研究结果表明:(1)在强声波脉冲正压区的作用下,空化气泡将受到压缩并围绕"准平衡态半径"振荡;在强声波脉冲负压区的作用下,空化气泡将出现膨胀、坍缩和回弹的物理过程。(2)空化气泡坍缩时周期性辐射的声脉冲持续时间极短,具有"冲击波"的特点。
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关键词
水下强声波脉冲
等离子体声源
空化气泡运动
声辐射
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Keywords
underwater intensive acoustic pulse
plasma acoustic source
bubble dynamics
sound emission
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分类号
O427.4
[理学—声学]
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题名水下等离子体声源的正交试验设计与分析
被引量：2
- 8
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作者
黄海
雷开卓
黄建国
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机构
西北工业大学航海学院
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出处
《声学技术》
CSCD
2012年第4期381-384,共4页
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基金
国家自然科学基金资助项目(10974154)
西北工业大学科技创新基金(W018105)
国家高技术研究发展计划(863计划)
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文摘
水下等离子体声源在民用和军用领域都有广泛的应用,其发声机理和系统最优化设计是当前的研究热点。为了使声源的输出峰值压力y尽可能大,设计了放电电极间距(2mm,3mm,4mm)、储能电容容量(1uF,2uF,5uF)和充电电压(12kV,16kV,20kV)的三因素三水平正交试验方案,严格按照正交试验安排表进行试验,并用直观分析法对试验结果进行分析。结果表明:最优化的试验组合方案为A1B3C2,即放点电极间距2mm,储能电容容量5uF,充电电压16kV,估计出其峰值压力为9.864MPa,并通过试验验证了平均峰值压力为10.165MPa,与正交试验结论相符。该研究成果为水下离子体声源性能试验研究和最优化设计提供了依据。
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关键词
水下等离子体声源
正交试验
最优化设计
液电效应
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Keywords
underwater plasma sound source （UPSS）
orthogonal experiment
optimum design
electro-hydraulic ef- fects
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分类号
TM8
[电气工程—高电压与绝缘技术]
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