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采集卡应用海洋声学研究

     海洋声学作为遥测海洋的积分探头,在长时间内大面积连续监测海洋的运动过程以及海洋资源概念也已初步形成。随着海洋的开发,水声学在海洋资源的调查开发、对海洋动力学过程和环境监测、增进人类对海洋环境的认识等方面的应用还将不断地扩展。声波在不同水层中的行为及其从海洋中最多样化的地面材料(如岩石、沙子或泥浆)的反射进行实验。

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    新的实验室水箱为矩形,长3.6米,宽1.2米,最大水深为0.91米。该研究涉及使用水听器处理任意波形发生卡(AWG)型号为M2p.6546-x4。该波形发生卡产生具有24V输出摆动的信号,然后在通过水听器进行放大。在通过水箱之后,信号由另一个水听器检测并由M2p.5932-x4采集卡采集信号。发射器和接收器均由机械臂固定,该机械臂在水中定位和定向发射器和接收器,以便可以根据需要定位源和接收器。

    该水槽可以进行实验,研究海底如何影响从海底反射回来的声波。与砂、泥或不同材料层相比,纯岩石底部将具有不同的效果。 “因为水是不均匀的。温度和盐度的变化会改变声速,导致波浪弯曲,这与海市蜃楼的发生方式类似。我们计划研究水温变化对机器学习的影响,以定位声源。这些水槽研究比海洋实验更可重复、更高效、更具成本效益,并将使我们能够开发出新的技术。”

    实验装置的一个关键部分是模拟开阔的海洋,因此水箱侧面的特殊消声板可以减少反射。该泵保持水清洁,不会在水箱中产生气泡,这是噪音的重要来源。有了所有这些准备工作,脉冲响应就可以测量,这样在进行实验时更容易从读数中消除噪声。M2p.5932-x4采集卡的信噪比(SNR)超过71 dB,其精度确保脉冲响应消除给出准确的实验结果。