基于EMI與ANN技術(shù)水下固定頻率信號(hào)探測(cè)研究.pdf

1、隨著海洋技術(shù)與海運(yùn)業(yè)的發(fā)展，針對(duì)探尋水下信號(hào)的需求愈加迫切。無(wú)論是對(duì)于探測(cè)失事落水后的飛機(jī)黑匣子，還是尋找其它在水中發(fā)射固定頻率信號(hào)構(gòu)件，能否實(shí)現(xiàn)快速的探測(cè)和定位，對(duì)保護(hù)人身安全與社會(huì)財(cái)產(chǎn)都有著重要的意義。
　　本文針對(duì)目前水下信號(hào)探測(cè)情況復(fù)雜，對(duì)信號(hào)檢測(cè)影響因素較多的情況為背景，基于壓電阻抗技術(shù)設(shè)計(jì)了水下固定頻率信號(hào)構(gòu)件的實(shí)驗(yàn)裝置及探測(cè)理論，搭建了模擬超聲信標(biāo)探測(cè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并在水下進(jìn)行探測(cè)實(shí)驗(yàn)，最終結(jié)合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與三球定位

2、原理實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)固定頻率的定位。本文主要研究?jī)?nèi)容歸納如下:
　　(1)綜述了國(guó)內(nèi)外目前對(duì)水下頻率信號(hào)探測(cè)識(shí)別的研究現(xiàn)狀，介紹了壓電材料和EMI（壓電阻抗技術(shù)）技術(shù)的應(yīng)用研究現(xiàn)狀，以及未來(lái)發(fā)展的方向，介紹了ANN（人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)對(duì)科學(xué)研究中的應(yīng)用，闡述了壓電耦合電阻抗理論，并對(duì)壓電阻抗與機(jī)械阻抗之間的聯(lián)系作了分析。
　　(2)利用ANSYSAPDL中壓電分析模塊對(duì)壓電陶瓷片進(jìn)行有限元分析，分析其變形量以及主要變形方向，對(duì)半球

3、形壓電阻抗接收器基座進(jìn)行自由模態(tài)分析，得到其在目標(biāo)信號(hào)附近處大致固有頻率，為實(shí)驗(yàn)提供一定的參考。
　　(3)設(shè)計(jì)了基于壓電阻抗技術(shù)的固定頻率信號(hào)探測(cè)裝置，搭建了模擬探測(cè)固頻信號(hào)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，發(fā)現(xiàn)了目標(biāo)頻率信號(hào)與掃頻信號(hào)同頻共振現(xiàn)象，對(duì)于不同位置，不同潛水深度下進(jìn)行兩組不同固頻信號(hào)探測(cè)研究。
　　(4)提出了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)定位與三球定位的基本方法理論，創(chuàng)建了用于定位目標(biāo)固頻信號(hào)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，使用訓(xùn)練完成后的網(wǎng)絡(luò)對(duì)目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行定位研究