[发明专利]两列平面声波非线性相互作用实验测试系统及方法

权利要求书

1.两列平面声波非线性 相互作用实验测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、选择合适的湖面，安装放置实验测试系统；

步骤2、设置低频波发射参数，单独发射低频声波，第一信号源(1)发射出的频率为f₁的低频声波经第一功率放大器(3)和低频发射换能器(5)后发射出，被设置在一定的测试距离上的水听器(7)接收，存储本次实验数据；

步骤3、设置高频波发射参数，单独发射高频声波，第二信号源(2)发射出的频率为f₂的高频声波经第二功率放大器(4)和四个高频发射换能器(6)后发射出，被设置在一定的测试距离上的水听器(7)接收，存储本次实验数据；

步骤4、保持声波发射幅值不变，同时发射高频和低频声波，第一信号源(1)和第二信号源(2)分别发射出频率为f₁和f₂的两列声波，这两列声波分别经第一功率放大器(3)和低频发射换能器(5)及第二功率放大器(4)和四个高频发射换能器(6)后发射出，被设置在与步骤3相同测试距离上的水听器(7)接收，存储本次实验数据；

步骤5、处理实验数据，做出功率谱图，从步骤2所得数据做出的功率谱图上获得频率f₁处的功率谱值E₁，从步骤4所得数据做出的功率谱图上获得频率f₁处的功率谱值E₂，记录两种情况的能量差值ΔE＝E₁-E₂；

步骤6、保持声波的发射参数不变，改变发射架C中心到水听器(7)的距离，重复步骤2-5，记录实验数据；

步骤7、根据步骤2-6中记录的数据，得到低频声波能量随距离变化曲线；

所述步骤6中实验测试系统包括低频发射系统A、高频发射系统B、发射架C、接收系统D，

所述低频发射系统包括第一信号源(1)、第一功率放大器(3)和低频发射换能器(5)；

所述高频发射系统包括第二信号源(2)、第二功率放大器(4)和四个高频发射换能器(6)，所述四个高频发射换能器(6)构成高频发射换能器阵；

所述发射架C为“井”字形支架结构；

所述接收系统D包括水听器(7)、测量放大器(8)、信号采集器(9)、计算机(10)和示波器(11)；

所述高频发射换能器阵布置于发射架C的正面，低频发射换能器(5)固定在发射架C背面；

所述第一信号源(1)的输出端连接第一功率放大器(3)的输入端，所述第一功率放大器(3)的输出端连接低频发射换能器5；

所述第二信号源(2)的输出端连接第二功率放大器(4)的输入端，所述第二功率放大器(4)的输出端连接每个高频发射换能器(6)；

所述水听器(7)的输出端连接测量放大器(8)的输入端，所述测量放大器(8)的输出端分别连接示波器(11)的输入端和信号采集器(9)的输入端，所述信号采集器(9)的输出端连接计算机(10)，示波器(11)的输入端还与第一信号源(1)的输出端连接。

2.根据权利要求1所述两列平面声波非线性 相互作用实验测试方法，其特征在于，所述步骤1中实验测试系统布放方法为：在两侧岸上用牵引绳将大船固定在水中，低频发射换能器(5)与高频发射换能器(6)固定在发射架C上，间距0.2m，高频发射换能器(6)斜向间距L为0.85m，低频发射换能器(5)位于高频发射换能器阵的后侧，发射架C固定于大船舷侧水下5m处，引导绳一端固定在船侧，另一端用铅鱼固定，用浮球将其浮在水中，水听器(7)通过线缆布设，深度与发射架C相同，放在发射架C正前方。

3.根据权利要求1所述两列平面声波非线性 相互作用实验测试方法，其特征在于，所述步骤2中低频发射换能器(5)发射声波频率f₁为8kHz，信号源峰峰值400mv，第一功率放大器(3)调制40dB档。

4.根据权利要求1所述两列平面声波非线性 相互作用实验测试方法，其特征在于，所述步骤3中高频发射换能器(6)发射声波频率f₂为144kHz，信号源峰峰值500mv，第二功率放大器(4)调制50dB档。