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声波激励水面微幅波的光学外差检测技术研究
RESEARCH ON OPTICAL HETERODYNEDETECTION TECHNOLOGY FORACOUSTICALLY INDUCED WATER SURFACECAPILLARY WAVES
摘 要
Abstract
目 录
Contents
第 1 章 绪 论
1.1 课题背景及研究目的和意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究目的及意义
1.2 水面微幅波理论及其检测技术研究现状
1.2.1 水面微幅波理论研究概况
1.2.2 水面微幅波检测技术国外研究现状
1.2.3 水面微幅波检测技术国内研究现状
1.3 微小振动光学外差检测技术概述
1.4 水面微幅波检测技术存在的问题
1.5 本文的主要研究内容
第 2 章 入射声波激励水面微幅波的理论研究
2.1 引言
2.2 水表面波概述
2.3 声波激励水面微幅波的初始条件
2.3.1 典型的水下声源及其一般特性
2.3.2 远场平面波近似条件下水面微幅波的初始条件
2.3.3 水下声源的可探测性简析
2.4 水面微幅波理论
2.4.1 水面微幅波基本控制方程及其边界条件
2.4.2 表面张力作用下的水面边界条件
2.5 声波激励水面微幅波理论模型的解
2.5.1 简谐声波激励水面微幅波的通解
2.5.2 简谐声波激励水面微幅波的数值解
2.6 本章小结
第 3 章 声波激励水面微幅波的激光外差检测原理
3.1 引言
3.2 水表面的激光散射现象
3.3 激光外差干涉法探测水面微幅波的基本原理
3.4 水面微幅波外差检测信号的基本特点
3.4.1 水面微幅波外差检测信号的强度调制效应
3.4.2 水面微幅波外差检测信号的频谱分布特点
3.4.3 水面微幅波外差检测信号仿真
3.5 水面微幅波激光外差干涉检测系统方案
3.5.1 光学外差法检测水面微幅波的难点
3.5.2 基于参考光高频相位调制的水面微幅波外差探测系统
3.6 本章小结
第 4 章 基于调制度分析的外差信号解调技术
4.1 引言
4.2 基于频谱阈值判定的水面微幅波频率识别方法
4.2.1 单源水面微幅波频率识别
4.2.2 多源水面微幅波的频率识别
4.3 基于调制度分析的水面微幅波振幅检测方法
4.3.1 空间衍射与时域干涉的类比关系
4.3.2 调制度分析法水面微幅波振幅检测原理
4.3.3 调制度分析方法仿真研究
4.4 变向点局部数据分析方法
4.5 本章小结
第 5 章 基于改进 PGC 解调原理的外差信号解调技术
5.1 引言
5.2 基于改进 PGC 解调的水面微幅波频率识别方法
5.2.1 PGC 解调法基本原理
5.2.2 改进 PGC 解调法识别水面微幅波的频率
5.2.3 多源水面微幅波频率的 PGC 解调
5.3 基于改进 PGC 解调的水面微幅波振幅检测方法
5.3.1 改进 PGC 解调法水面微幅波振幅检测基本原理
5.3.2 改进 PGC 解调法的仿真研究
5.4 本章小结
第 6 章 声波激励水面微幅波探测实验
6.1 引言
6.2 中高频声波激励水面微幅波的探测实验
6.2.1 水面微幅波振幅探测实验
6.2.2 水面微幅波频率和振幅联合探测实验
6.2.3 变向点局部数据分析法实验研究
6.2.4 实验结果分析
6.3 中低频声波激励水面微幅波的探测实验
6.3.1 水面微幅波频率探测实验
6.3.2 水面微幅波振幅探测实验
6.3.3 大尺度环境扰动波干扰下水面微幅波的检测
6.3.4 实验结果分析
6.4 本章小结
结 论
参考文献
附录 1 水表面波控制方程及边界条件的摄动展开
附录 2 远场平面波激发水面微幅波的振幅衰减系数
附录 3 水面热毛细波检测实验
附录 4 水表面微幅波的声光衍射效应
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
哈尔滨工业大学学位论文原创性声明和使用权限
致 谢
