声学参量阵的次声波定向.pdf

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1、356西安理工大学学报JournalofXi’anUniversityofTechnology(2012)Vol．28No．3文章编号:1006-4710(2012)03-0356-05基于声学参量阵的次声波定向仿真技术研究张娜，乔卫东(西安理工大学机械与精密仪器工程学院陕西西安710048)摘要:针对次声波生成及定向技术展开研究。采用DDS技术通过电声转换实现了不同频率次声波的生成;应用声学参量阵，以两路超声波通过叠加，实现以超声波载波调制生成次生波。该方法可有效抑制旁瓣，使次声波主要集中在主轴方向，解决了次声波的定向传播问题，并通过仿真实验验证了该方

2、法的可行性。关键词:次声波;定向;DDS;仿真;声学参量阵中图分类号:O425文献标志码:AResearchontheInfrasoundDirectedSimulationTechnologyBasedonAcousticParametricArraysZHANGNa，QIAOWeidong(FacultyofMechanicalandPrecisionInstrumentEngineering，Xi'anUniversityofTechnology，Xi’an710048，China)Abstract:Thepaperfocusonthegenera

3、tionandorientationoftheinfrasoundwave．ByusingtheDDStechnology，thedifferentfrequenciesofInfrasoundwaveisgeneratedthroughtheelectro-acousticconver-sionmethod．Theorientationofinfrasoundwavehasbeenformedbythewayofacousticparametricarrayswhichtaketheadvantageoftwoultrasoundsuperpositi

4、onandmodulation．Thesidelobecanbeeffectivelysuppressdandtheinfrasoundwavecanbecentralizedintheaxialdirectionbythemethodsothattrans-missionandorientationoftheinfrasoundwavecanberesolved．Thefeasibilityofthismethodcanbeveri-fiedbythesimulationexperiment．Keywords:infrasound;orientatio

5、n;DDS;simulation;acousticparametricarrays-4次声波又称亚声波，一般是指频率在10～20非致命性的武器，具有隐蔽性强，传播距离远，不Hz之间的声波。次声波由各种物体的机械振动产污染环境，不破坏设施等特点，因此世界各国军方生，通过各种弹性介质的振动向四周扩散传播。在次生武器的研究上投入了大量的人力和财力。次声波的频率低、波长长，在传播中被介质吸收的目前虽然已取得了一些成绩，但是还有许多技术很少，穿透能力很强，因此能进行长距离的传方面的难题没有解决，尤其是对次生波定向传播［1］播。国外对次声波的研究工作相对于国内开展方

6、面仍然还处于探索阶段。较早，主要集中在次生波检测与次生波的生物机本文利用DDS技术生成了次声波，采用以非理研究方面。国内在该领域的研究虽然起步较线性声学理论为基础的声学参量阵实现了次生波晚，但目前已取得了一些研究成果，如北京工业大的定向传播，为探索次生波的应用提供了重要的学自主研制的次声波采集系统，多次成功地预测参考依据。了地震的发生时间与地点。随着社会的发展，国1研究方案与技术路线际间的竞争日趋激烈，对次声波的研究不仅开展于工业、生物、医学等领域，而且发达国家将目光1．1次生波的生成原理及数字仿真更多地投向次生武器的研究上。次生武器是一种次生波生成的关

7、键就是差频技术的应用。利用收稿日期:2012-04-01作者简介:张娜(1984-)，女，陕西西安人，硕士生，研究方向为次声波定向机理。E-mail:3040241017@163．com。乔卫东(1969-)，男，陕西合阳人，副教授，博士，研究方向为测控技术与仪器。E-mail:qwd@xaut．edu．cn。张娜等:基于声学参量阵的次声波定向仿真技术研究357压电晶体产生两束或四束频率稍微有差异的超声技术将先进的数字信号处理的理论与方法引入频率波，波束辐射到空间后发生合成和干涉，两者作用产合成领域，其主要由相位累加器(N位加法器与N生高频和低频声波，高

8、频波是两者频率之和，低频波位累加寄存器构成)、正弦ROM查询表、D/A转换是两者