| 【中文题名】 | 远程水声信号遥控接收系统研究 |
| 【英文题名】 | Research on the Remote Control Receiving System with Long-distance Underwater Acoustic Signal |
| 【学科专业】 | 检测技术与自动化装置 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2003-9-15 |
| 【中关键词】 | 远程遥控,自动增益,低噪声前置放大器,射线模型,本征声线,水声信息传输 |
| 【英关键词】 | long-range remote control,auto gain control,low noise prefix-amplifier,ray model,eigenrays,underwater acoustic information transmission, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>远动技术>远动化系统>远距离控制和信号、远距离控制和信号系统> |
| 【论文摘要】 |
水雷作为一种重要的战略武器，其新型品种远程遥控水雷的研制已成为各国海洋工程领域的研究热点。信息在发射机和水雷之间的可靠传输，离不开水声远程信息传输技术的发展，因此，远程水声信道特性的分析尤为重要。本文对远程遥控水雷系统将要应用的水声信道的传播特性进行了分析，在对远程水声信道特性进行全面分析的基础上，通过理论分析、计算机仿真、硬件电路的实验等对目标海域信道的水文参数、声场分析所用的声场模型、声传播特性和遥控接收系统性能指标进行了系统、深入的研究。本文的主要研究工作及所取得的成果如下：
1．系统、深入地研究了水声信道特性及其对水声远程信息传输系统的影响；从声纳方程出发，确定了系统的最佳工作频段；在声传播损失计算的基础上，给出了声源级的预报；基于时变信道理论，描述了远程水声信道的衰落特性。以上研究为最佳系统的设计和技术参数的选取提供了重要的依据。
2．研究了基于声线理论的水声信道声场模型，分析并仿真了在多种不同声速条件下的声线传播以及不同海底状况下的声传播；结合相干多途信道的系统函数，通过求取本征声线进行了水声信道响应的预测。
3．分析了远程遥控接收系统的参数如接收... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
4-5 |
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Abstract |
5-10 |
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第一章 绪论 |
10-14 |
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1.1 水中远程遥控系统简述 |
10 |
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1.2 水雷遥控技术分析 |
10-12 |
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1.3 本文研究的内容 |
12-14 |
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第二章 水声信道分析 |
14-34 |
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2.1 水声信道参数选择 |
14-17 |
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2.1.1 声纳方程 |
14-15 |
|
2.1.2 声传播损失 |
15-16 |
|
2.1.3 最佳频率参数 |
16 |
|
2.1.4 声源级SL |
16-17 |
|
2.2 水声信道分析 |
17-27 |
|
2.2.1 信道模型 |
17 |
|
2.2.2 焦散线和会聚区 |
17-19 |
|
2.2.3 声速剖面 |
19-21 |
|
2.2.4 多途效应 |
21-22 |
|
2.2.5 水声信道的衰落特性 |
22-25 |
|
2.2.6 多普勒频移 |
25 |
|
2.2.7 海洋环境噪声 |
25-27 |
|
2.3 水声信道参数计算及仿真 |
27-33 |
|
2.3.1 传播损失的计算 |
27-31 |
|
2.3.2 最佳发射频率的计算 |
31-32 |
|
2.3.3 声源级的预报 |
32-33 |
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2.4 本章小节 |
33-34 |
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第三章 水声信道的射线模型分析 |
34-59 |
|
3.1 水声信道的射线模型 |
34-45 |
|
3.1.1 射线理论的基本方程 |
34-36 |
|
3.1.2 分层介质中的射线方程 |
36-37 |
|
3.1.3 多途信道的脉冲响应 |
37-38 |
|
3.1.4 水声信道中的本征声线 |
38-45 |
|
3.2 典型声速梯度下的声传播 |
45-49 |
|
3.2.1 海底平坦海洋的声传播 |
45-48 |
|
3.2.2 海底有起伏的海洋声传播 |
48-49 |
|
3.3 声传播情况分析结果 |
49-58 |
|
3.3.1 平坦浅海的声传播 |
50-53 |
|
3.3.2 平坦深海的声传播 |
53-55 |
|
3.3.3 海底平坦的南海某海域的声传播 |
55-57 |
|
3.3.4 声波在楔形海域的传播 |
57-58 |
|
3.4 本章小结 |
58-59 |
|
第四章 遥控接收系统研究 |
59-65 |
|
4.1 遥控接收系统概述 |
59 |
|
4.2 接收系统参数分析 |
59-61 |
|
4.2.1 接收机输入端信噪比 |
59-60 |
|
4.2.2 接收机灵敏度 |
60 |
|
4.2.3 自动增益控制(AGC) |
60-61 |
|
4.3 接收系统参数的设计与计算 |
61-64 |
|
4.3.1 接收机输入端信噪比的计算 |
61-62 |
|
4.3.2 接收机灵敏度的计算 |
62-63 |
|
4.3.3 增益K和AGC压缩比C |
63-64 |
|
4.3.4 带通带宽B |
64 |
|
4.4 本章小结 |
64-65 |
|
第五章 接收机设计 |
65-90 |
|
5.1 接收机原理方案 |
65 |
|
5.2 接收换能器的使用和测试 |
65 |
|
5.3 低噪声前置放大器的设计 |
65-71 |
|
5.3.1 管子的选取 |
66 |
|
5.3.2 无噪声偏置电路的确定 |
66-67 |
|
5.3.3 静态工作点的计算 |
67-68 |
|
5.3.4 放大器电压增益的计算 |
68-71 |
|
5.4 滤波器的设计与调试 |
71-87 |
|
5.4.1 TLV2252双运放 |
72-73 |
|
5.4.2 滤波器的设计 |
73-86 |
|
5.4.3 带通滤波器的频率响应 |
86-87 |
|
5.5 接收机的固定增益 |
87 |
|
5.6 接收机的自动增益 |
87-88 |
|
5.7 实验结论 |
88 |
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5.8 本章小节 |
88-90 |
|
全文总结 |
90-92 |
|
参考文献 |
92-95 |
|
致谢 |
95-97 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.389526 |
