海底“冷泉”聲學探測系統(tǒng)硬件設(shè)計.pdf

1、據(jù)估計，海洋蘊藏了全球超過70％的油氣資源，隨著工業(yè)化進程的不斷推進，我國原油、天然氣對外依存度已越來越高。從保障國家安全的角度考慮，我國必須將能源的開發(fā)目光投向海洋。目前，世界海洋天然氣探明率為60.5％，而我國僅為10.9％，因此，如何有效探測這些潛在的能源成了這項戰(zhàn)略任務(wù)的首要問題。
　　本文對海底“冷泉”聲學探測系統(tǒng)的硬件展開了深入研究。首先從理論出發(fā)，建立了探測系統(tǒng)的硬件總體架構(gòu)和指標，分析了探測系統(tǒng)的可行性;接著，設(shè)計

2、、制作了水聲信號發(fā)射機和信號調(diào)理機硬件電路，并對其中的關(guān)鍵模塊D類功率放大器的∑-△調(diào)制、自激振蕩、功率放大級、死區(qū)時間控制、過流檢測、信號解調(diào)和供電模塊等電路展開了深入研究，對功率放大器和換能器基陣之間的寬帶匹配網(wǎng)絡(luò)、信號調(diào)理機各級電路進行了深入分析和設(shè)計。最后，對所設(shè)計的系統(tǒng)進行了測試和湖上驗證。該系統(tǒng)在湖上探測氣泡的試驗結(jié)果顯示該系統(tǒng)可以有效探測到水中的氣泡。通過改變換能器姿態(tài)以及探測頻率進行測試，獲得了預期的試驗效果。這也驗證了