合成孔徑聲吶發(fā)射機的設計與實現(xiàn).pdf

1、伴隨著日益頻繁的水下探測活動，人們對于水下成像性能的要求逐漸提高。而合成孔徑聲吶技術作為一種新型的高分辨率的水聲成像技術，得到了廣泛的應用。由于水聲信道條件十分復雜，受溫度、深度、季節(jié)、水域、梯度等各種因素的影響，是一個窄帶、多徑效應嚴重的信道。聲波則是目前唯一能夠在水聲信道長距離傳播的能量形式，因此設計一個高性能的合成孔徑聲吶發(fā)射機成為研究重點。
　　本文根據(jù)聲吶發(fā)射機的特點，結(jié)合相關理論與經(jīng)驗，討論了聲吶發(fā)射機設計過程中的關鍵

2、問題。文中重點分析了功率放大器的設計方案，為滿足低功耗、高效率、低失真等要求，選擇了全橋D類功放電路，并采用IRF2010S專用MOS橋芯片實現(xiàn)了穩(wěn)定、可靠的驅(qū)動電路。同時也分析了變壓器設計原則，防浪涌電路設計的注意事項，以及對發(fā)射機的散熱模塊、保護電路模塊的設計。
　　由于聲吶系統(tǒng)發(fā)射的是一個60-100kHz的線性調(diào)頻脈沖，為保證信號完整且高效的發(fā)送到水介質(zhì)中，需要一個足夠大的發(fā)射帶寬，因此要求對換能器進行寬帶匹配。一個匹配良

3、好的電路，能夠有效減少不必要的能量損耗，提高負載功率，同時擴展工作帶寬。由于換能器的阻抗特性十分復雜，會隨著頻率的變化而改變，對換能器做阻抗匹配需要龐大的計算量。因此本文借助計算機軟件，引入實頻匹配技術對換能器做寬帶匹配，這種方法只需要提供換能器導納的S參數(shù)文件以及設置相關的設計參數(shù)，省去了幾乎所有的公式推導以及計算。而且最終生成的網(wǎng)絡是一個實際可用電路，仿真結(jié)果與實際偏差小，具有較大的工程實用價值。
　　為了驗證合成孔徑發(fā)射機的