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声黑洞功率超声振动系统的研究
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作者 陈诚 刘洋 +1 位作者 郭建中 林书玉 《应用声学》 北大核心 2025年第1期1-12,共12页
声黑洞结构具备独特的声波捕获和聚焦能力,已在许多声学领域展现出显著的应用优势和发展潜力。目前,声黑洞结构主要被应用于减振降噪,而其在开发更强大超声振动器件方面的研究还相对有限。基于此,开发了几种新型声黑洞功率超声振动系统... 声黑洞结构具备独特的声波捕获和聚焦能力,已在许多声学领域展现出显著的应用优势和发展潜力。目前,声黑洞结构主要被应用于减振降噪,而其在开发更强大超声振动器件方面的研究还相对有限。基于此,开发了几种新型声黑洞功率超声振动系统,包括声黑洞超声手术刀和声黑洞浸入式化学反应器。通过在超声手术刀头设计中嵌入一维声黑洞轮廓,显著提升了刀头的振动位移和声能辐射,实现了更高效的手术切割和止血。此外,在浸入式声化学反应器的辐射头上引入声黑洞设计,扩大了声空化区域并增强了辐射强度,极大地提高了声处理效率。总的来说,声黑洞设计可以为高性能、高效率功率超声振动系统的开发提供创新方案,同时在功率超声器件小型化方面具有独特的应用前景。 展开更多
关键词 声黑洞 功率超声 超声手术刀 声化学反应器
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Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)-Pb(Ni_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)-Pb(ZrTi)O_(3)大应变压电陶瓷的制备及性能研究
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作者 盖学周 吴凡 +2 位作者 汪跃群 李伟 何超 《功能材料》 北大核心 2025年第2期2010-2017,共8页
提升大应变压电陶瓷的应变量及温度稳定性,具有重要的实际意义。采用传统固相反应法,制备了(0.3-x)Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)-x Pb(Ni_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)-0.7Pb(Zr_(0.42)Ti_(0.58))O_(3)((0.3-x)PMN-xPNN-0.7PZT)大应变压电陶瓷。... 提升大应变压电陶瓷的应变量及温度稳定性,具有重要的实际意义。采用传统固相反应法,制备了(0.3-x)Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)-x Pb(Ni_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)-0.7Pb(Zr_(0.42)Ti_(0.58))O_(3)((0.3-x)PMN-xPNN-0.7PZT)大应变压电陶瓷。研究了PNN固溶量对陶瓷烧结性能、相结构、微观结构、介电性能、铁电性能、压电性能及温度稳定性的影响。结果发现,PNN固溶,引起晶格畸变,促进陶瓷烧结,同时改变准同型相界附近三方相与四方相含量。当x=0.06时,陶瓷具有最佳电学性能:机电耦合系数k_(p)、压电常数d_(33)、居里温度T_(c)、矫顽场E_(c)分别为0.682,692 pC/N,263℃,880 V/mm;单极应变量在30 kV/cm电场及25℃温度条件下达到0.18%,并在25℃~180℃温度范围内,变化幅度<15%;退极化温度T d≈260℃。 展开更多
关键词 大应变压电陶瓷 铌镁酸铅 铌镍酸铅 准同型相界 居里温度
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具身认知声呐探测技术研究
3
作者 潘悦 吴玺宏 +2 位作者 王强 曹怀刚 曲天书 《声学技术》 北大核心 2025年第1期1-12,共12页
文章针对智能声呐探测中面临的水声数据有效样本稀疏和探测结果可解释性差等基础性问题,揭示了壳体声呐能够利用“身体”增强感知的机理,给出了闭环自学习的水声智能探测通用范式,为声呐设计提供新原理、新方法支撑。相较于传统声呐,文... 文章针对智能声呐探测中面临的水声数据有效样本稀疏和探测结果可解释性差等基础性问题,揭示了壳体声呐能够利用“身体”增强感知的机理,给出了闭环自学习的水声智能探测通用范式,为声呐设计提供新原理、新方法支撑。相较于传统声呐,文章所提出的具身认知声呐探测技术具有增强感知和自学习能力。通过实际试验数据验证,以物理模型为驱动构建的具身认知模型在检测、测向和定位等任务中均体现出显著优势。新方法对水声数据量的需求小且能够显著提高目标探测能力,为解决当前人工智能方法在声呐应用中遇到的问题奠定了基础,可广泛应用于壳体声呐。 展开更多
关键词 壳体声呐 具身认知 目标探测 阵列信号处理
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无铅压电陶瓷的研究与应用进展 被引量:30
4
作者 赵亚 李全禄 +2 位作者 王胜利 秦梅宝 张引红 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期616-621,626,共7页
本文综述了无铅压电陶瓷研究开发的相关进展,着重介绍了钙钛矿结构无铅压电陶瓷(包括BaTiO3(BT)基无铅压电陶瓷、Bi1/2Na1/2TiO3(BNT)基无铅压电陶瓷、碱金属铌酸盐K1/2Na1/2NbO3(KNN)基无铅压电陶瓷)、钨青铜结构无铅压电陶瓷及铋层状... 本文综述了无铅压电陶瓷研究开发的相关进展,着重介绍了钙钛矿结构无铅压电陶瓷(包括BaTiO3(BT)基无铅压电陶瓷、Bi1/2Na1/2TiO3(BNT)基无铅压电陶瓷、碱金属铌酸盐K1/2Na1/2NbO3(KNN)基无铅压电陶瓷)、钨青铜结构无铅压电陶瓷及铋层状结构无铅压电陶瓷等不同陶瓷种类的相关体系、制备方法及压电铁电性能,并根据相关性能参数分析了无铅压电器件的应用领域,最后对其发展前景进行了展望。 展开更多
关键词 无铅压电陶瓷 钙钛矿结构 钨青铜结构 铋层状结构
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Na0.5Bi0.5TiO3基无铅压电陶瓷研究与应用的新进展 被引量:10
5
作者 信辉 李全禄 +2 位作者 厚娜 杨桂考 马晴 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期532-536,541,共6页
综述了钙钛矿结构的Na0.5Bi0.5TiO3(简称BNT)基无铅压电陶瓷的研究现状,并与其它无铅基压电陶瓷进行了对比。列举了近年来BNT基压电陶瓷的新发展和热门体系,结合笔者承担的相关研究工作内容,总结和指出了BNT基无铅压电陶瓷新的研究思路... 综述了钙钛矿结构的Na0.5Bi0.5TiO3(简称BNT)基无铅压电陶瓷的研究现状,并与其它无铅基压电陶瓷进行了对比。列举了近年来BNT基压电陶瓷的新发展和热门体系,结合笔者承担的相关研究工作内容,总结和指出了BNT基无铅压电陶瓷新的研究思路和相关方向。 展开更多
关键词 钛酸铋纳(BNT) 无铅压电陶瓷 压电常数 结构陶瓷
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医学超声治疗技术研究及其应用 被引量:15
6
作者 林书玉 杨月花 《陕西师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期117-122,共6页
对超声波技术在医学及生物领域中的应用及其机理研究进行了分析.阐述了超声治疗技术的应用现状,分析了超声波的生物效应及其在治疗疾病中的作用.着重分析了目前国内外在超声治疗技术中的一些新方法和新设备,并对超声治疗技术的发展趋势... 对超声波技术在医学及生物领域中的应用及其机理研究进行了分析.阐述了超声治疗技术的应用现状,分析了超声波的生物效应及其在治疗疾病中的作用.着重分析了目前国内外在超声治疗技术中的一些新方法和新设备,并对超声治疗技术的发展趋势进行了展望. 展开更多
关键词 医学 超声治疗 聚焦超声 生物效应 热效应 机械效应 声冲流效应 超声理疗
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应用声光耦合理论对声光效应的研究 被引量:5
7
作者 王亚雄 林书玉 薛勇锋 《陕西师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期36-39,共4页
应用声光耦合理论,研究了布拉格衍射时的声光相互作用规律及声光的偏转、调制.通过实验测量,绘制了声光偏转和调制曲线,并结合理论对实验结果作了分析讨论.结果表明,应用声光耦合理论所得声光偏转和调制规律与实际情况基本吻合,但由于... 应用声光耦合理论,研究了布拉格衍射时的声光相互作用规律及声光的偏转、调制.通过实验测量,绘制了声光偏转和调制曲线,并结合理论对实验结果作了分析讨论.结果表明,应用声光耦合理论所得声光偏转和调制规律与实际情况基本吻合,但由于实际应用的条件限制,因此最大声光衍射效率不可能达到100%. 展开更多
关键词 声光耦合 声光效应 声光器件 布拉格衍射
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自适应干扰抵消应用于二元阵时间反转镜定位研究 被引量:2
8
作者 马敬广 彭会斌 +2 位作者 李峰 殷敬伟 生雪莉 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期28-31,共4页
时间反转镜是一种新兴的声呐定位技术,可以实现目标检测和定位。但,当存在多目标干扰时,时间反转镜的检测能力将下降,定位精度将变差。自适应干扰抵消技术广泛应用于声纳信号处理中,用以提高声纳抗干扰能力和检测性能。它对自适应干扰... 时间反转镜是一种新兴的声呐定位技术,可以实现目标检测和定位。但,当存在多目标干扰时,时间反转镜的检测能力将下降,定位精度将变差。自适应干扰抵消技术广泛应用于声纳信号处理中,用以提高声纳抗干扰能力和检测性能。它对自适应干扰抵消应用于时间反转镜技术进行了研究,以提高多目标干扰条件下,时间反转镜的检测能力和定位性能。它阐述了自适应干扰抵消技术应用于二元阵被动时间反转镜定位的基本原理,并给出了相应的处理公式。它用仿真数据验证了算法,处理结果表明:该方法可使二元阵时间反转镜检测能力提高3dB以上,同时还实现了去干扰伪峰,提高了定位精度。当然,它也指出算法的改进方向:降低运算量和合理选取参考信号。 展开更多
关键词 自适应干扰抵消 时间反转镜 定位 研究
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小波变换在鼾音信号分析中的应用研究 被引量:4
9
作者 张引红 吴胜举 《信号处理》 CSCD 北大核心 2007年第3期448-451,共4页
鼾音是上呼吸道阻塞的重要体征,是典型的非平稳信号。本文探讨了基于正交小波变换的鼾音信号分析方法,利用小波变换能较好地体现出信号不同频段的特征,较之传统的傅氏变换具有明显的优点,给分析干扰信号或医疗诊断提供了非常有价值的信息。
关键词 小波变换 鼾音 信号分析 傅氏变换 MATLAB
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含气泡液体内的声学参数研究 被引量:2
10
作者 姚文苇 鲜晓军 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2014年第4期548-551,554,共5页
基于声压与质点振动速度的边界条件,在考虑粘滞阻力、表面张力的情况下,研究了含有气泡液体内声波的传播。利用球贝塞尔及汉克尔函数,对声传播的相关参数进行了理论研究,并对声波的传播速度及衰减系数进行数值求解。结果表明,声速随气... 基于声压与质点振动速度的边界条件,在考虑粘滞阻力、表面张力的情况下,研究了含有气泡液体内声波的传播。利用球贝塞尔及汉克尔函数,对声传播的相关参数进行了理论研究,并对声波的传播速度及衰减系数进行数值求解。结果表明,声速随气泡体积分数的增大而减小,衰减系数却增大,气泡半径对其影响较小;当声波的频率较低时,气泡的存在对声波传播的速度影响较大;而频率较高时,能量更易损失。 展开更多
关键词 声传播 声压 声速 衰减系数 气泡
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大功率声电转换材料的研究及其应用 被引量:5
11
作者 李全禄 《声学技术》 CSCD 1998年第1期26-29,共4页
本文简要叙述了大功率声电转换材料在声学及电子工程领域中的意义和作用,论述研制和开发新型、高性能大功率声电转换材料是大功率声电转换器件研制和开发工作的需要,还介绍了作者研制的系列大功率压电陶瓷F1-PZT、F2-PZT... 本文简要叙述了大功率声电转换材料在声学及电子工程领域中的意义和作用,论述研制和开发新型、高性能大功率声电转换材料是大功率声电转换器件研制和开发工作的需要,还介绍了作者研制的系列大功率压电陶瓷F1-PZT、F2-PZT、FD3-PZT及FD4-PZT的有关情况。 展开更多
关键词 声电转换材料 压电陶瓷 声电转换器件
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动静环双抛物线型机械密封性能理论研究 被引量:2
12
作者 方艳峰 罗凯 《流体机械》 CSCD 北大核心 2024年第7期98-104,共7页
针对自主式水下无人航行器(AUV)航程短、尾轴易泄漏等问题,以AUV尾轴传动系统中的机械密封为研究对象,建立了双抛物线型流体静压型机械端面密封(DPHS-MS)二维轴对称数学模型,并对模型进行了试验验证;兼顾流体黏度随压力和温度的变化,选... 针对自主式水下无人航行器(AUV)航程短、尾轴易泄漏等问题,以AUV尾轴传动系统中的机械密封为研究对象,建立了双抛物线型流体静压型机械端面密封(DPHS-MS)二维轴对称数学模型,并对模型进行了试验验证;兼顾流体黏度随压力和温度的变化,选用有限差分法对Reynolds方程、能量方程及其他控制方程组成的耦合数学模型进行了数值分析计算;在相同的几何与环境参数下,对DPHS-MS、传统锥形(锥角β)流体静压型机械端面密封(CHS-MS)、单抛物线型流体静压型机械端面密封(PHS-MS)的密封性能进行对比。结果表明,在同等开启力下,DPHS-MS泄漏量比CHS-MS,PHS-MS小,且DPHS-MS提高了AUV水下运行的航程及安全可靠性,同等工况下航程可提高1 km以上;得到了几何参数对DPHS-MS密封性能的影响规律,优化了几何参数设计值。研究结果可为提高AUV尾轴机械密封效果提供理论设计依据。 展开更多
关键词 自主式水下无人航行器 机械密封 几何参数
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气介超声检测换能器应用研究
13
作者 董胜林 董晓宁 《陕西师大学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 1998年第2期39-41,共3页
以空气为介质的超声检测技术,作为检测和控制的一种手段,具有简单可靠、抗干扰能力强、适用范围广、不受电磁影响等优点.随着对超声波在气体中传播特性的研究及小型高灵敏度超声发射和接收技术的发展,超声在空气中的检测应用也越来... 以空气为介质的超声检测技术,作为检测和控制的一种手段,具有简单可靠、抗干扰能力强、适用范围广、不受电磁影响等优点.随着对超声波在气体中传播特性的研究及小型高灵敏度超声发射和接收技术的发展,超声在空气中的检测应用也越来越广泛.特别是近年来微机的应用,使得超声在气体中的检测精度、可靠性和自动化水平大为提高.其主要是通过测量超声波传播的时间、声衰减和声阻抗率的变化等特征。 展开更多
关键词 气介 超声换能器 弯曲振动 探测
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水声基阵声学隔板声屏蔽性能研究 被引量:2
14
作者 张德志 单国荣 周利生 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期1858-1863,共6页
针对水声基阵艉部噪声屏蔽问题,设计了一种新型复合结构声学隔板装置。在仿真计算的基础上,采用声学隔板和声基阵,组建了试验装置,应用水声换能器综合参数测试系统和声呐信号处理系统,在开阔水域对声学隔板屏蔽水声基阵的声场特性进行... 针对水声基阵艉部噪声屏蔽问题,设计了一种新型复合结构声学隔板装置。在仿真计算的基础上,采用声学隔板和声基阵,组建了试验装置,应用水声换能器综合参数测试系统和声呐信号处理系统,在开阔水域对声学隔板屏蔽水声基阵的声场特性进行了试验研究。试验结果表明,设计的声学隔板对声基阵艉向噪声遮挡效果与计算结果相吻合,屏蔽角满足声基阵观察范围,验证了设计的声学隔板满足声基阵艉部噪声控制。 展开更多
关键词 声学隔板 声基阵 声场特性 噪声屏蔽 屏蔽角 仿真计算 艉部
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基于Pb(Sb_(1/2)Nb_(1/2))O_(3)-Pb(ZrTi)O_(3)的高灵敏度压电陶瓷研究
15
作者 盖学周 吴凡 汪跃群 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第10期3807-3813,共7页
改善锆钛酸铅(PZT)压电陶瓷灵敏度并增强其在静水压下的稳定性具有重要的实际意义。本文采用传统固相反应法,制备了xPb(Sb_(1/2)Nb_(1/2))O_(3)-(1-x)Pb(Zr_(0.52)Ti_(0.48))(PSN-PZT,x=0.018,0.020,0.022,0.025,0.030)压电陶瓷,研究了... 改善锆钛酸铅(PZT)压电陶瓷灵敏度并增强其在静水压下的稳定性具有重要的实际意义。本文采用传统固相反应法,制备了xPb(Sb_(1/2)Nb_(1/2))O_(3)-(1-x)Pb(Zr_(0.52)Ti_(0.48))(PSN-PZT,x=0.018,0.020,0.022,0.025,0.030)压电陶瓷,研究了PSN对PZT压电陶瓷物相、显微形貌、居里温度、介电性能、铁电性能及压电性能的影响,对比测试了PSN-PZT及传统高灵敏度压电陶瓷在5~30 MPa的灵敏度。结果表明,PSN的引入能明显改善PZT压电陶瓷灵敏度,提升其静水压优值(HFOM)。当x=0.020时,PSN-PZT陶瓷拥有最佳的电学性能,此时平面机电耦合系数k_(p)=0.641、纵向压电应变常数d_(33)=325 pC/N、横向压电电压常数g_(31)=16.642 mV·m·N^(-1)、等静压压电电压常数g h(5 MPa)=9.91 mV·m^(-1)·Pa^(-1)、HFOM(5 MPa)=679×10^(-15) Pa^(-1)。 展开更多
关键词 压电陶瓷 显微形貌 铁电性能 压电性能 灵敏度 静水压优值
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海底沉积物声学特性研究进展与探讨 被引量:2
16
作者 于盛齐 王飞 +1 位作者 郑广赢 黄益旺 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期1571-1577,共7页
海底浅表层沉积物的声学特性是海洋声学研究的热点问题之一。为了准确呈现沉积物声学研究目前存在的问题,探讨该领域未来的研究方向,本文从饱和沉积物和含气沉积物2个方面出发进行研究。结合近十年来开展的研究工作和国内外相关领域的... 海底浅表层沉积物的声学特性是海洋声学研究的热点问题之一。为了准确呈现沉积物声学研究目前存在的问题,探讨该领域未来的研究方向,本文从饱和沉积物和含气沉积物2个方面出发进行研究。结合近十年来开展的研究工作和国内外相关领域的研究成果,分别概述了每个方面的理论(或模型)研究、实验观测、理论(或模型)验证的研究进展,分析了每个方面存在的问题及成因,总结出沉积物声学未来需要开展的3项重要研究内容。研究表明:实验室可控条件下的饱和沉积物低频声学特性研究,足够宽频带内的声速和衰减系数的系统性验证及气泡共振频率附近高含气量沉积物声速频散特性研究。 展开更多
关键词 沉积物声学 饱和沉积物 含气沉积物 声速频散 衰减系数 气泡共振 效密度流体模型 声学特性
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水声材料声学参数测试技术的进展 被引量:2
17
作者 曹锃 佟昊阳 +5 位作者 易燕 颜士玲 黄唯纯 李水 陈毅 赵涵 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期79-88,共10页
水声材料是水下声系统能力形成和发展的基础,其声学参数测试技术是确保水声材料构件功能实现的重要保障,然而目前水声材料构件的测试技术面临着低频拓展及高压拓展等方面带来的技术挑战。水声材料构件的声管测试技术可分为驻波管法、脉... 水声材料是水下声系统能力形成和发展的基础,其声学参数测试技术是确保水声材料构件功能实现的重要保障,然而目前水声材料构件的测试技术面临着低频拓展及高压拓展等方面带来的技术挑战。水声材料构件的声管测试技术可分为驻波管法、脉冲管法和行波管法,此3种方法在适用性方面相互补充,但存在测试构件尺寸小难以阐明结构的整体特性、构件与管壁间的缝隙造成测量失准的问题。自由场测试技术及压力罐测试技术是大面积水声材料测试的有效手段,但存在测试构件边缘衍射造成测量准确性降低的问题。对目前采用的水声材料测试技术及其研究现状进行了综述,讨论了各类测试技术存在的困难和挑战,并展望了水声材料构件测试技术未来的发展方向。 展开更多
关键词 水声材料 声管 自由场 压力罐 低频 高压 边缘衍射
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超短基线在低频基阵指向性测量中的应用 被引量:1
18
作者 解建宇 赵鹏 +3 位作者 王月兵 盛勇杰 佟昊阳 赵涵 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第7期40-46,共7页
随着水声换能器工作频率的降低,实验室空间很难达到自由场和远场测量的要求。而开阔水域的水下环境复杂,基阵很难实现更深层次的吊放,需要安装价格昂贵的吊装平台来获取标准声源与待测基阵之间的相对位姿,效率低且维护成本高。文章采用... 随着水声换能器工作频率的降低,实验室空间很难达到自由场和远场测量的要求。而开阔水域的水下环境复杂,基阵很难实现更深层次的吊放,需要安装价格昂贵的吊装平台来获取标准声源与待测基阵之间的相对位姿,效率低且维护成本高。文章采用超短基线定位技术,信号选用线性调频脉冲信号与伪随机编码脉冲信号,并分别基于脉冲压缩法和复相关算法实现距离和相位测量。比对湖上定位精度试验和基阵指向性标定静态试验的结果显示:角度误差为2.5°以内;-6 dB波束宽度在2~10 kHz频率范围内测量误差在5.38%以内。证明超短基线定位在低频基阵指向性标定的可行性。 展开更多
关键词 超短基线 指向性 换能器 线性调频脉冲信号 伪随机编码脉冲信号
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水下弱目标跟踪的深度学习方法研究 被引量:3
19
作者 杨家铭 潘悦 +2 位作者 王强 曹怀刚 高荪培 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期385-394,共10页
针对水下弱目标跟踪受干扰和噪声影响容易出现量测丢失或偏差,导致传统Kalman滤波方法跟踪误差显著增加甚至出现发散的问题,为此提出一种基于神经网络的目标跟踪方法,利用深度神经网络解决不同运动模式下目标方位跟踪的问题。水下目标... 针对水下弱目标跟踪受干扰和噪声影响容易出现量测丢失或偏差,导致传统Kalman滤波方法跟踪误差显著增加甚至出现发散的问题,为此提出一种基于神经网络的目标跟踪方法,利用深度神经网络解决不同运动模式下目标方位跟踪的问题。水下目标跟踪的神经网路模型可通过运动模型生成大量量测数据进行充分训练,有效解决水声目标数据少、标记样本不足的问题;在量测不连续条件下,提出一种新的损失函数用于增强目标跟踪模型的稳健性;对未学习的仿真数据及实测海试数据进行测试。研究结果表明:构建的卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)模型适用于3种不同运动模式下的目标,能在平台静止和运动两种情况下稳定跟踪目标;CNN模型较传统Kalman滤波方法跟踪误差分别降低了7.75°和1.41°,验证了该模型的稳健性和可推广性。 展开更多
关键词 水下目标跟踪 深度学习 弱目标跟踪 纯方位跟踪
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压电与压磁声电转换材料的研究及应用 被引量:6
20
作者 李全禄 《压电与声光》 CSCD 北大核心 1995年第2期43-51,共9页
对应用于声电转换方面的两类材料──压电与压磁声电转换材料的制备作了研究,对它们的压电效应与压磁效应、电致伸缩与磁致伸缩及其应用作了归类比较。并且指出,在有些重要应用方面它们将长期共存及相互不可替代。
关键词 压电性 压磁性 声电转换材料 应用
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