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岩石变形破坏次声异常的能量特征研究 被引量:16
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作者 徐洪 周廷强 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1044-1050,共7页
采用室内试验方法,对8组砂岩试件进行了压缩破坏试验,同步记录岩石变形破坏过程中的次声信号,采用小波分析方法对异常信号的能量特征进行了分析研究。结果表明:岩石变形破坏次声异常信号能量主要集中在3.91~7.81 Hz的中频段和7.81~15.6... 采用室内试验方法,对8组砂岩试件进行了压缩破坏试验,同步记录岩石变形破坏过程中的次声信号,采用小波分析方法对异常信号的能量特征进行了分析研究。结果表明:岩石变形破坏次声异常信号能量主要集中在3.91~7.81 Hz的中频段和7.81~15.62 Hz的高频段两个频率范围内,其中中频段能量大于高频段能量,同时在低频段0~3.19Hz内也存在一定的能量分布,通过不同频段能量分布对比,可对信号进行识别;随着岩石变形破坏程度的增加,次声异常信号的中低频段能量在相对减少,而高频段能量相对增加,在岩石临近破坏前,次声信号的中低频段能量与高频段能量的比值接近1。以上几个方面特征的发现,为岩石变形破坏的次声异常信号识别及破坏前兆预警提供了重要的依据。 展开更多
关键词 岩石 变形破坏 次声波 频带 小波分解 信号能量
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次声波法输气管道泄漏检测系统的信号处理 被引量:14
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作者 武伟强 赵会军 +3 位作者 王克华 王小兵 周宁 王树立 《油气储运》 CAS 2012年第5期376-378,407-408,共3页
对输气管道泄漏产生的次声波信号进行采集时,受传感器的频域限制,次声波传感器检测到的信号尖端被舍弃,同时自然界中的环境噪声亦对次声波信号产生强烈的干扰。为了降低次声波检测误报率,通过特殊算法对检测信号进行尖端补偿,将真正的... 对输气管道泄漏产生的次声波信号进行采集时,受传感器的频域限制,次声波传感器检测到的信号尖端被舍弃,同时自然界中的环境噪声亦对次声波信号产生强烈的干扰。为了降低次声波检测误报率,通过特殊算法对检测信号进行尖端补偿,将真正的泄漏信号与干扰信号快速分离,并选用小波变换的方法对补偿后的信号进行处理,使采集的信号在时域和频域两方面都具有良好的局部特性,且在时频平面的不同位置具有不同的分辨率,对噪声具有更好的抑制作用,同时较精确地提取信号的突变点。通过以上尖端补偿和小波变换信号处理,可以明显地降低误报率和漏报率。 展开更多
关键词 次声波 管道 泄漏检测 定位 小波变
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震前次声波异常信号的研究 被引量:13
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作者 夏雅琴 崔晓艳 +2 位作者 李均之 陈维升 刘程艳 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期463-469,共7页
根据美国地质调查局公布的地震目录,2002—2008年全球共发生了92次7级以上的地震.其中,78次震前接收到了次声波异常信号,占84.8%.次声波异常信号的幅值均超过1 000 mV,次声异常信号的频率在10-3 Hz量级.异常信号结束后9 d内发震的有45次... 根据美国地质调查局公布的地震目录,2002—2008年全球共发生了92次7级以上的地震.其中,78次震前接收到了次声波异常信号,占84.8%.次声波异常信号的幅值均超过1 000 mV,次声异常信号的频率在10-3 Hz量级.异常信号结束后9 d内发震的有45次,占57.7%.本文以这92个地震为统计对象,讨论了震级M、观测点到震中的距离D与次声波异常信号最大幅值Um的关系.结果表明,次声波异常信号与地震的发生有较好的对应关系,但Um与M、D呈现出复杂的关系. 展开更多
关键词 次声波 异常信号 震级
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基于小波分解的岩石破坏次声信息特征研究 被引量:11
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作者 徐洪 陈正华 +1 位作者 周廷强 孙从露 《应用声学》 CSCD 北大核心 2016年第3期231-238,共8页
次声探测是近年来在自然灾害临灾预警领域兴起的一种新方法,具有广阔的前景。为了研究岩石破坏次声信息特性,在室内试验的基础上采集了砂岩试件破坏前的次声信号,借助小波分析方法对信号的能量特征进行了分析。结果表明:岩石变形破坏次... 次声探测是近年来在自然灾害临灾预警领域兴起的一种新方法,具有广阔的前景。为了研究岩石破坏次声信息特性,在室内试验的基础上采集了砂岩试件破坏前的次声信号,借助小波分析方法对信号的能量特征进行了分析。结果表明:岩石变形破坏次声信号能量主要集中在4~8 Hz的中频带和8~16 Hz的高频带两个频率范围内,中频带能量大于高频带能量,同时在低频带0~4 Hz内也存在一定的能量分布。随着岩石变形破坏程度的增加,次声信号的中低频带能量在相对减少,在岩石临近破坏前,次声信号的中低频带能量与高频带能量的比值接近1。上述特征的发现,为岩石破坏次声信号识别以及破坏前兆预警提供了重要依据。 展开更多
关键词 岩石破坏 次声波 频带 小波分解 信号能量
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基于次声波的火灾探测器 被引量:3
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作者 余浩 程科 张自强 《电子设计工程》 2023年第2期1-5,共5页
近年来,随着城镇化比例越来越高,建筑群越来越密集,城镇消防出现了极大的安全隐患,因此对火灾早期和极早期的预报显得尤为重要。通过燃烧报纸、棉条和木条试体的实验,结合分析试体燃烧发出的次声波声音特征,设计一种基于次声波的火灾探... 近年来,随着城镇化比例越来越高,建筑群越来越密集,城镇消防出现了极大的安全隐患,因此对火灾早期和极早期的预报显得尤为重要。通过燃烧报纸、棉条和木条试体的实验,结合分析试体燃烧发出的次声波声音特征,设计一种基于次声波的火灾探测器。该探测器以STM32单片机为控制核心,采用高精度麦克风作为探头,通过A/D转换芯片将模拟声音信号转换成数字信号,对该数字信号进行分析判断,通过蜂鸣器和RS485接口输出报警信息。实验结果表明,该探测器可以将火灾探测预警时间控制在10 s以内,具有很好的应用价值。 展开更多
关键词 火灾探测 STM32单片机 次声波 自动预警
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次声波输油管道泄漏检测与定位系统优化 被引量:7
6
作者 武伟强 赵会军 +3 位作者 江光世 王小兵 周宁 王树立 《油气储运》 CAS 2012年第7期522-524,96,共3页
因受环境噪声干扰,输油管道泄漏检测与定位系统次声波传感器采集到的信号误差较大。为此,采用基于硬件的双传感器检测方法,对检测信号进行滤噪处理。具体方法是:在检测管道的两端分别安装两个同型传感器,一个作为测量传感器,一个作为补... 因受环境噪声干扰,输油管道泄漏检测与定位系统次声波传感器采集到的信号误差较大。为此,采用基于硬件的双传感器检测方法,对检测信号进行滤噪处理。具体方法是:在检测管道的两端分别安装两个同型传感器,一个作为测量传感器,一个作为补偿传感器,利用补偿传感器的输出结果和测量传感器的干扰量作用,使检测系统的输出结果不受被检测参数以外的干扰量影响,实现信号的补偿。系统优化后进行实验应用,计算泄漏点与设定泄漏点的误差为123 m,定位精度相对较高,验证了该方法的可行性。 展开更多
关键词 次声波 管道 泄漏检测 定位 双传感器
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高精度实时监测输油管道漏失报警系统G300设计
7
作者 赵璐 熊森 贾先 《石油机械》 北大核心 2024年第6期130-140,共11页
近年来,油田打孔盗油、腐蚀穿孔等输油管道泄漏事故频繁发生,由此带来了经济损失及环境污染的严重后果,为此进行了输油管道的在线监测系统研究。研制的G300管道泄漏监测报警定位系统采用自适应滤波算法和现代数字信号处理技术、模式识... 近年来,油田打孔盗油、腐蚀穿孔等输油管道泄漏事故频繁发生,由此带来了经济损失及环境污染的严重后果,为此进行了输油管道的在线监测系统研究。研制的G300管道泄漏监测报警定位系统采用自适应滤波算法和现代数字信号处理技术、模式识别算法,极大地提高了定位精度,降低了漏报率和误报率。可针对所监测管段全天候实时监测,对管道运行中发生的泄漏等异常事件进行报警、定位。与GPS为核心的定位导航系统及精确的管道电子地图相结合,可及时准确找到泄漏现场,使管道泄漏损失降到最低。试验结果表明:最小泄漏孔径为3 mm,泄漏点平均定位精度小于10 m,泄漏报警时间小于15 s,没有出现漏报情况。研制的系统可为油田输油管道的在线监测提供技术支撑。 展开更多
关键词 管道漏失报警系统 流量平衡 压力波 次声波 泄漏定位
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次声波监测台阵及地震次声研究进展 被引量:1
8
作者 郑海刚 黎哲君 +2 位作者 黄金水 王燚坤 王雪莹 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2023年第1期122-136,共15页
通过文献调研,本文回顾了国际国内主要次声波观测台阵和地震次声波的最新研究进展,目的是寻找两者的差距与不足,为国内地震次声波监测台阵建设和地震次声研究提供有益的借鉴.文章首先对全球最大、分布最广泛的IMS次声观测台阵布设方式... 通过文献调研,本文回顾了国际国内主要次声波观测台阵和地震次声波的最新研究进展,目的是寻找两者的差距与不足,为国内地震次声波监测台阵建设和地震次声研究提供有益的借鉴.文章首先对全球最大、分布最广泛的IMS次声观测台阵布设方式及降低风噪系统进行了详细归纳,与国内主要次声台阵在这两方面的进展对比后发现,国际次声台阵主要以小孔径多子台的方式布设,且大多配备有不同类型的降低风噪系统;国内次声台阵主要以广域台阵方式布设,仅有少部分实验性的小孔径次声台阵,且大多未布设降低风噪系统.随后文章对各类次声台阵在地震监测预报方面的研究成果进行了认真梳理,国内外对比可以发现,国内地震次声研究主要集中在震前次声方面,国际地震次声研究主要以同震次声研究为主,主要包括震中次声、衍射次声和本地次声的识别分析,以及应用相关次声信号开展次声源定位、地震动影响分析等工作.分析结果认为,今后国内地震次声监测台阵建设方面应该进一步加强小孔径多子台台阵建设及降低风噪系统布设,这更有利于次声互相关信号提取及提高数据信噪比;国内地震次声研究需要继续开拓思路,在关注震前次声波研究的同时,进一步加强同震次声波的分析,这更有利于追踪地震次声研究最新趋势,拓展国内地震次声研究新领域. 展开更多
关键词 次声波 地震 IMS 次声台阵
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单轴压缩下尾砂胶结充填材料次声波特性试验研究 被引量:6
9
作者 赵奎 杨泽元 +4 位作者 曾鹏 龚囱 谢文健 王晓军 钟文 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第S01期92-100,共9页
尾砂胶结充填体常作为地下矿山重要承载单元,其稳定性对矿山的安全开采十分重要。近年来,国内外学者对岩石变形破坏过程中的次声波信号开展了试验研究,但对尾砂胶结充填体变形破坏过程中次声波信号的研究却鲜有报道。为此,开展了尾砂胶... 尾砂胶结充填体常作为地下矿山重要承载单元,其稳定性对矿山的安全开采十分重要。近年来,国内外学者对岩石变形破坏过程中的次声波信号开展了试验研究,但对尾砂胶结充填体变形破坏过程中次声波信号的研究却鲜有报道。为此,开展了尾砂胶结充填材料的次声波试验研究。制备了3种不同灰砂比的尾砂胶结充填材料试件,在RMT-150C岩石力学试验加载系统上进行了单轴压缩次声波试验。首先,研究了不同灰砂比尾砂胶结充填材料试件破坏过程力学特性;其次,着重研究了不同灰砂比的尾砂胶结充填材料试件破坏过程中的次声波信号能率、累计能率、能率关联分形维数、主要频率、频带能量等特征。试验结果分析表明:①随着灰砂比的增加,充填材料试件屈服强度点的相对应变水平和峰值应力呈增大趋势,屈服强度点的相对应力水平和峰值应变呈减小趋势;②不同灰砂比的充填材料试件在单轴压缩破坏全过程均有次声波信号产生,在屈服强度点附近次声波信号能率均出现明显的突增现象。灰砂比越小的试件,次声波信号能率突增点所对应的相对应力水平越高;③采用G-P算法得到不同灰砂比充填材料试件次声波信号能率的关联维数,表明进入屈服强度点后次声波信号能率的关联维数快速降低至最小值,灰砂比越小的试件,次声波信号能率关联维数最小值所对应的相对应力水平越高;④次声波信号的主要频率与灰砂比没有相关性,峰值应力前主要频率集中在0~4 Hz,不同灰砂比充填材料试件出现的次声波信号主要频段(0~1.25,1.25~2.50,2.50~3.75 Hz)能量占比变化规律具有一致性,峰值应力前,0~1.25 Hz频段次声波信号能量占比上升至最大值,2.50~3.75 Hz频段能量占比则降至最小值。 展开更多
关键词 尾砂胶结充填材料 次声波 灰砂比 关联维数 主要频率
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芦山地震前后次声波及重力波信号分析 被引量:5
10
作者 赵娟 曾佐勋 +1 位作者 郭泉 李志华 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期36-41,共6页
2013年4月20日芦山地震(MS7.0)发生前后,位于三峡库区的次声监测阵列记录下了一系列的次声波与重力波信号。文中首先对不同类型的地震次声波以及重力波做出概念上的区分,然后处理、分析采集到的信号,一一判定信号的类型,厘清次声信号、... 2013年4月20日芦山地震(MS7.0)发生前后,位于三峡库区的次声监测阵列记录下了一系列的次声波与重力波信号。文中首先对不同类型的地震次声波以及重力波做出概念上的区分,然后处理、分析采集到的信号,一一判定信号的类型,厘清次声信号、重力波信号与地震事件间的联系。文中讨论了次声压和大地垂直起伏运动之间的线性耦合,使用简正波叠加的方式生成了仿真地震波,并与次声波进行比较,判定4月20日接收到的地震次声波为本地次声波,次声波形与大地垂直运动速率的波形具有极高的相关度。文中还使用基于S变换的时频分析、基于互相关系数的时差计算以及三角阵定向等方法,对4月18日及22日接收到的重力波做了来波定向。经计算,4月22日来波方向约为254.3°,波速约为9m/s,关联度最强的地震事件为21日凌晨发生的芦山地震余震(MS4.9),三角阵对芦山地震震中的反方位角为267.7°,方位角误差为13.4°;18日来波方向约为220.2°,波速约为28m/s,关联度最强的地震事件为4月17日发生的云南大理地震(MS5.1)及其余震,三角阵对此震中的反方位角为244.7°,方位角误差为24.5°。 展开更多
关键词 芦山地震 次声波 重力波 信号分析
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地震次声波研究——以苏门答腊俯冲带上的大地震为例 被引量:4
11
作者 郑菲 林春 陈维升 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期48-52,共5页
次声监测方法在灾害监测方面得到了越来越广泛的应用,特别是在地震监测领域。大震来临之前1-10 d,通常都会接收到次声波异常信号,这种异常信号是由于孕震末期地质体运动引起地表波动而产生的。本文以2004年苏门答腊8.7级大地震为例,观... 次声监测方法在灾害监测方面得到了越来越广泛的应用,特别是在地震监测领域。大震来临之前1-10 d,通常都会接收到次声波异常信号,这种异常信号是由于孕震末期地质体运动引起地表波动而产生的。本文以2004年苏门答腊8.7级大地震为例,观测研究其震前接收到的次声波异常信号,并利用有限元数值模拟方法模拟了次声波异常信号的产生。分析结果表明,苏门答腊大地震发生之前的孕育末期,地质体的动力学行为引起了次声波,次声波的能量主要集中在10-3Hz量级上,研究次声波的异常信号可能为地震预测提供一条有价值的途径。 展开更多
关键词 苏门答腊地震 俯冲板块 次声波 有限元
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基于次声波的钻井返出液液面检测系统设计
12
作者 任旭虎 刘通 +2 位作者 汪卫众 王文倩 王智敏 《石油机械》 北大核心 2023年第11期108-115,共8页
针对传统声波液面测量装置存在的精度较低以及抗干扰能力差等问题,设计了一款基于次声波的钻井返出液液面检测系统。该系统以声波检测原理为基础,将检测系统进行模块化设计,利用高压气体作为声源产生次声波信号,设计与信号相匹配的信号... 针对传统声波液面测量装置存在的精度较低以及抗干扰能力差等问题,设计了一款基于次声波的钻井返出液液面检测系统。该系统以声波检测原理为基础,将检测系统进行模块化设计,利用高压气体作为声源产生次声波信号,设计与信号相匹配的信号调理电路,结合数据采集卡实现声波信号的采集。为了消除井下的噪声干扰,利用随机共振滤波算法对采集的信号进行预处理,降低信号噪声。根据钻杆的接箍回波和液面反射波信号的特点,采用快速傅里叶变换的方法,实现了动液面深度的计算。根据现场测试结果,返出液液面回波信号经过随机共振滤波算法处理后,信噪比约为10 dB,系统测量的数据与实际结果符合度较高,能够较好地满足钻录一体化监测系统对动液面数据的需求。研究结果对石油录井工程具有一定的实用价值。 展开更多
关键词 钻录一体化 返出液液面检测 次声波 数据采集 随机共振
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管道泄漏次声波监测系统开发 被引量:4
13
作者 朱卫东 蒋晓斌 《石油工程建设》 2020年第2期29-32,共4页
为了监测长输管道和海底管道因外力破坏或者管道腐蚀穿孔产生的介质泄漏,减小泄漏事件应急处理时间,减少因泄漏产生的环境污染和经济损失,开发了管道泄漏次声波监测系统。通过仪器设备的搭建以及软件系统的开发,建立了管道泄漏次声波监... 为了监测长输管道和海底管道因外力破坏或者管道腐蚀穿孔产生的介质泄漏,减小泄漏事件应急处理时间,减少因泄漏产生的环境污染和经济损失,开发了管道泄漏次声波监测系统。通过仪器设备的搭建以及软件系统的开发,建立了管道泄漏次声波监测试验系统,试验过程中对不同孔径的泄漏进行监测和定位,运用多种信号处理算法对试验数据进行分析处理,并对软件系统进行优化完善,给出最低泄漏孔径和定位精度的监测结果。环路试验验证表明,系统监测距离可以达到50 km,误报率、漏报率低,最小可以监测3 mm孔径的泄漏,定位误差可达±20 m以内。 展开更多
关键词 管道 次声波 泄漏监测 环路试验
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基于DDS技术的次声波合成方法 被引量:3
14
作者 李林 田瑞 +1 位作者 程凤芹 于秋红 《长春工业大学学报》 CAS 2009年第5期546-550,共5页
介绍了一种采用DDS技术生成高频超声波,进而合成次声波的方法。通过AD9833和微控制器TMS320LF2407生成了两路高频超声波。实验结果表明,该方法是可行的。
关键词 次声波 DDS技术 AD9833
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反蛙人次声武器次声场特征研究 被引量:3
15
作者 张洪刚 谢勇 黄柏佳 《兵器装备工程学报》 CAS 2016年第8期11-14,共4页
由于武装蛙人在小规模海上冲突中的威胁越来越大,对次声武器应用于反蛙人作战进行了研究。分析了次声的损伤机理及杀伤阈值,对次声场的分布特征进行了仿真,并研究了大功率次声源技术。
关键词 次声 武器 蛙人
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钻完井试油液面监测系统设计 被引量:3
16
作者 张乃禄 任武昆 +2 位作者 李军 盛盟 张钰哲 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2020年第10期73-77,共5页
钻完井试油液面实时动态监测至关重要,准确可靠监测数据是试油分析的基础,传统试油液面监测方法与系统难以满足要求。为满足目前对于钻完井试油液面监测的要求,设计了一套钻完井试油液面监测系统,包括井口仪表和试油液面监控器,采用压... 钻完井试油液面实时动态监测至关重要,准确可靠监测数据是试油分析的基础,传统试油液面监测方法与系统难以满足要求。为满足目前对于钻完井试油液面监测的要求,设计了一套钻完井试油液面监测系统,包括井口仪表和试油液面监控器,采用压缩伴生气产生次声波,利用套管接箍回波和油管内液面回波计算井筒实时动态液面和油井压力恢复曲线。该系统在现场应用操作简单,液面监测数据准确可靠,证明了该系统在油田勘探开发具有一定的应用价值。 展开更多
关键词 钻完井 试油 液面监测系统 次声波 接箍回波 液面回波 压力恢复曲线
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次声波图数字化系统 被引量:3
17
作者 张荣 刘政凯 +1 位作者 谢金来 谢照华 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期363-366,共4页
介绍一套次声波形图数字化系统。该系统以图像处理技术为基础提供次声波形图扫描,倾斜矫正,图像剪切,去除水平线和垂直线,波形跟踪等功能。其关键技术包括小波分析、图像细化和像素跟踪。该系统使用户可以用计算机处理分析记录在图纸上... 介绍一套次声波形图数字化系统。该系统以图像处理技术为基础提供次声波形图扫描,倾斜矫正,图像剪切,去除水平线和垂直线,波形跟踪等功能。其关键技术包括小波分析、图像细化和像素跟踪。该系统使用户可以用计算机处理分析记录在图纸上的次声波形,使次声研究更加快捷方便,为大气核爆炸监测,爆炸源定位和当量计算,地震预测预报等研究提供一种先进的次声数据分析和管理方法。 展开更多
关键词 次声 数字化 去除水平线和垂直线 波形提取
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超声波换能器在次声波合成过程中失真补偿算法的研究 被引量:2
18
作者 贾文超 李林 孙晶鑫 《电子测量技术》 2007年第3期154-156,165,共4页
本文介绍了一种次声波的合成原理,并对次声波的发射装置进行了研究,主要分析了超声波换能器输出波形对次声波频率精度的影响。采用基于换能器解卷积的方法对回波信号进行处理,应用FIR数字滤波器及LMS自适应算法,来构造解卷积滤波器。经M... 本文介绍了一种次声波的合成原理,并对次声波的发射装置进行了研究,主要分析了超声波换能器输出波形对次声波频率精度的影响。采用基于换能器解卷积的方法对回波信号进行处理,应用FIR数字滤波器及LMS自适应算法,来构造解卷积滤波器。经MATLAB6.5计算机仿真实验结果证明,采用该方法对换能器进行解卷积后,得到的回波信号的带宽明显变宽,提高了次声波信号合成精度,进而改善了次声波的频谱精度。 展开更多
关键词 次声波 超声波换能器 LMS算法 FIR滤波器
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利用次声波对常规导弹爆炸效果探测的方法 被引量:1
19
作者 贾维敏 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2005年第S1期69-71,共3页
根据靶场试验的实测数据的计算结果,分析了常规弹头爆炸产生声波的机理,从而得出了常规弹头爆炸时冲击波衰减后产生次声波。由这一原理出发,提出了利用次声波进行常规弹头爆炸效果侦察,对实施的可行性进行了论证,并给出这一测量手段的... 根据靶场试验的实测数据的计算结果,分析了常规弹头爆炸产生声波的机理,从而得出了常规弹头爆炸时冲击波衰减后产生次声波。由这一原理出发,提出了利用次声波进行常规弹头爆炸效果侦察,对实施的可行性进行了论证,并给出这一测量手段的计算方法,最后分析了定位精度和实时性。 展开更多
关键词 常规爆炸 次声波 落点定位
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Pendulum-type laser strainmeter
20
作者 Grigory Ivanovich Dolgikh 《Earthquake Science》 CSCD 2015年第4期311-317,共7页
Constructive disposition principles of the basic optical units of Michelson interferometers are used in making one-coordinate laser strainmeters of unequal-arm type. The fundamental advantages of pendulurn-type laser ... Constructive disposition principles of the basic optical units of Michelson interferometers are used in making one-coordinate laser strainmeters of unequal-arm type. The fundamental advantages of pendulurn-type laser strainmeter more than classical-type laser strainmeter are displayed. 展开更多
关键词 Amplitude-frequency characteristic Classical-type laser strainmeter Elastic wave infrasound Pendulum-type laser strainmeter
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