声纳技术实验报告.docx
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声纳技术实验报告.docx
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声纳技术实验报告
哈尔滨工程大学
实验报告
实验名称:
声纳技术试验
班级06512班
学号:
06051213
姓名:
盛杰
实验时间:
2009年7月4日
成绩:
指导教师:
张友文
实验室名称:
水声电子信息实验中心
哈尔滨工程大学实验室与资产管理处制
实验一.常用水声信号及处理方法
1.实验目的
加深对常用声呐信号的理解;掌握常用的声纳信号处理方法
2.实验原理
(1)CW脉冲信号:
连续信号
离散信号
在MATLAB中
(2)LFM脉冲信号
连续信号
离散信号
k=B/T,B--带宽,T脉宽
(3)信号进行谱分析
离散Fourier变换
,
在MATLAB中用函数FFT(x),幅度谱abs(FFT(x))。
(4)信号自相关函数
3.实验内容
(1)编制程序产生上述2种信号(长度可输入确定),并绘出其图形。
(2)编制程序对两个信号进行谱分析的和相关处理,并绘出其图形。
4.思考题
(1)改变正弦序列中的
,讨论序列的变化?
(2)脉冲宽度N不变,改变信号长度,讨论幅度谱的变化。
(3)讨论LFM脉冲信号和CW脉冲的自相关函数的结果和在实际中的应用。
5.实验报告要求
(1)简述实验目的及原理(略,见实验指导书)
(2)根据实验内容,总结实验结论及画出相应的图形。
(3)简要回答思考题。
(1)编制程序产生上述2种信号(长度可输入确定),并绘出其图形。
CW脉冲信号程序:
如图1.1.1
n=0:
100;f0=50;fs=1500;fai=pi/6;A=2;
x1=A*sin(2*pi*f0*n/fs+fai);
stem(n,x1);
图1.1.1
LFM脉冲信号程序:
如图1.1.2
n=0:
40;k=5;f0=30;fs=200;
x2=sin(2*pi*f0*n/fs+pi*k*(n/fs).^2);
stem(n,x2);
图1.1.2
(2)编制程序对两个信号进行谱分析的和相关处理,并绘出其图形。
A.谱分析
cw脉冲信号:
如图1.2.1
n=0:
100;f0=50;fs=1500;fai=pi/6;A=2;
x1=A*sin(2*pi*f0*n/fs+fai);
stem(n,x1);
plot(abs(fft(x1)))
图1.2.1
LFM脉冲信号:
如图1.2.2
n=0:
40;k=5;f0=30;fs=200;
x2=sin(2*pi*f0*n/fs+pi*k*(n/fs).^2);
stem(n,x2);
plot(abs(fft(x2)))
图1.2.2
B.相关处理
cw脉冲信号:
如图1.3.1
n=0:
100;f0=50;fs=1500;fai=pi/6;A=2;
x1=A*sin(2*pi*f0*n/fs+fai);
stem(n,x1);
stem(xcorr(x1));
如图1.3.1
LFM脉冲信号:
如图1.3.2
n=0:
40;k=5;f0=30;fs=200;
x2=sin(2*pi*f0*n/fs+pi*k*(n/fs).^2);
stem(n,x2);
stem(xcorr(x2));
如图1.3.2
实验二.均匀间距线列阵指向性图
1.实验目的
加深对基阵指向性图的理解;掌握常用声基阵的设计方法。
2.实验原理
指向性函数:
3.实验内容
(1)编制程序产生自然指向性函数,并绘出
,
,
时的自然指向性图,确定主、副极大的位置,零点个数及位置,主瓣宽度。
(2)编制程序产生任意方向的指向性函数,在形同参数条件下,比较不同方向时的波束宽度。
4.思考题
分别改变参数
,讨论
的变化,并与理论计算结果进行对照。
设计实际基阵时,各参数的选取原则。
5.实验报告要求
(1)简述实验目的及原理
(2)根据实验内容,总结实验结论及画出相应的图形。
(3)简要回答思考题。
实验内容
(1)编制程序产生自然指向性函数,并绘出
,
,
时的自然指向性图,确定主、副极大的位置,零点个数及位置,主瓣宽度。
程序:
N=10;
d=1;
f=850;
c=2000;
theart0=0/180*pi;
forn=1:
181;
theart=(n-91)*pi/180;
%R1=sin(N*pi*d*f/c*(sin(theart)-sin(theart0)));
%R2=N*sin(pi*d*f/c*(sin(theart)-sin(theart0)));
R(n)=sin(N*pi*d*f/c*(sin(theart)-sin(theart0)))/(N*sin(pi*d*f/c*(sin(theart)-sin(theart0))));
end
figure;
holdon;
plot(-90:
90,abs(R))
title('十元线阵指向性函数')
gridon
如图2.1.1
改变频率f
N=10;
d=1;
f=1000;
c=2000;
theart0=0/180*pi;
forn=1:
181;
theart=(n-91)*pi/180;
%R1=sin(N*pi*d*f/c*(sin(theart)-sin(theart0)));
%R2=N*sin(pi*d*f/c*(sin(theart)-sin(theart0)));
R(n)=sin(N*pi*d*f/c*(sin(theart)-sin(theart0)))/(N*sin(pi*d*f/c*(sin(theart)-sin(theart0))));
end
figure;
holdon;
plot(-90:
90,abs(R))
title('十元线阵指向性函数')
gridon
如图2.1.2
改变频率f
N=10;
d=1;
f=1500;
c=2000;
theart0=0/180*pi;
forn=1:
181;
theart=(n-91)*pi/180;
%R1=sin(N*pi*d*f/c*(sin(theart)-sin(theart0)));
%R2=N*sin(pi*d*f/c*(sin(theart)-sin(theart0)));
R(n)=sin(N*pi*d*f/c*(sin(theart)-sin(theart0)))/(N*sin(pi*d*f/c*(sin(theart)-sin(theart0))));
end
figure;
holdon;
plot(-90:
90,abs(R))
title('十元线阵指向性函数')
gridon
如图2.1.3
(2)编制程序产生任意方向的指向性函数,在形同参数条件下,比较不同方向时的波束宽度。
N=10;
d=1;
f=850;
c=2000;
theart0=30/180*pi;
forn=1:
181;
theart=(n-91)*pi/180;
%R1=sin(N*pi*d*f/c*(sin(theart)-sin(theart0)));
%R2=N*sin(pi*d*f/c*(sin(theart)-sin(theart0)));
R(n)=sin(N*pi*d*f/c*(sin(theart)-sin(theart0)))/(N*sin(pi*d*f/c*(sin(theart)-sin(theart0))));
end
figure;
holdon;
plot(-90:
90,abs(R))
title('十元线阵指向性函数')
gridon
如图2.1.1
改变频率f
N=10;
d=1;
f=1000;
c=2000;
theart0=30/180*pi;
forn=1:
181;
theart=(n-91)*pi/180;
%R1=sin(N*pi*d*f/c*(sin(theart)-sin(theart0)));
%R2=N*sin(pi*d*f/c*(sin(theart)-sin(theart0)));
R(n)=sin(N*pi*d*f/c*(sin(theart)-sin(theart0)))/(N*sin(pi*d*f/c*(sin(theart)-sin(theart0))));
end
figure;
holdon;
plot(-90:
90,abs(R))
title('十元线阵指向性函数')
gridon
如图2.1.2
改变频率f
N=10;
d=1;
f=1500;
c=2000;
theart0=30/180*pi;
forn=1:
181;
theart=(n-91)*pi/180;
%R1=sin(N*pi*d*f/c*(sin(theart)-sin(theart0)));
%R2=N*sin(pi*d*f/c*(sin(theart)-sin(theart0)));
R(n)=sin(N*pi*d*f/c*(sin(theart)-sin(theart0)))/(N*sin(pi*d*f/c*(sin(theart)-sin(theart0))));
end
figure;
holdon;
plot(-90:
90,abs(R))
title('十元线阵指向性函数')
gridon
如图2.1.3
- 配套讲稿:
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- 声纳 技术 实验 报告