韩建军 作品数:9 被引量:17 H指数:2 供职机构: 中北大学信息与通信工程学院仪器科学与动态测试教育部重点实验室 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家高技术研究发展计划 国家杰出青年科学基金 更多>> 相关领域: 理学 交通运输工程 一般工业技术 电子电信 更多>>
MEMS矢量水听器用于潜标系统的可行性(英文) 被引量:2 2016年 提出将MEMS矢量水听器应用于潜标系统,并进行了大量实验验证其可行性。MEMS矢量水听器是一种新型水下声学传感器,它具有体积小、成本低、一致性高和高灵敏度等优点。将水听器应用于潜标系统,可以大幅降低阵列孔径,进而有效地监测海洋声场的矢量信息。矢量水听器矢量通道的指向性与频率无关,在低频和甚低频同样可以获得良好的空间增益,应用在低频和甚低频领域中,可以有效地解决声纳设备体积庞大的问题。经过对系统样机进行多次室内驻波桶调试和外场湖试与海试,结果表明,该系统能有效检测海底20~1000Hz范围内的声场矢量信号,水听器此时的灵敏度可达-176dB,且具有良好的“8”字型指向性。实验结果证明了MEMS矢量水听器应用在潜标系统中进行海洋声场矢量信息探测的可行性,为MEMS矢量水听器在水下目标探测领域的研究提供了良好的试验平台,并为其工程化应用奠定了基础。 韩建军 张国军 张文栋 郭静 刘源关键词:MEMS 水听器 潜标 数据采集 基于丁腈橡胶帽封装的高灵敏度宽量程仿生水听器 本发明为一种基于丁腈橡胶帽封装的高灵敏度宽量程仿生水听器,解决了现有封装结构对水听器灵敏度损失严重的问题。本发明包括内置信号处理电路板金属管壳,金属管壳顶部延设有缩径管壳,缩径管壳顶部接待注油孔的支撑圆盘,支撑圆盘上安装... 张国军 何常德 刘梦然 简泽明 赵鹏 王雁 韩建军 徐伟 丁俊文 杨晟辉 尚珍珍文献传递 杯型MEMS矢量水听器的设计 被引量:2 2016年 由于当前四梁纤毛式MEMS矢量水听器的灵敏度与带宽之间相互制约,要想提高水听器的灵敏度往往需要以大幅牺牲带宽为代价,针对此问题提出了杯型矢量水听器,在大幅提高水听器灵敏度的同时仍具有一定的带宽,满足MEMS矢量水听器低频高灵敏度的工程应用要求。通过ANSYS对杯型微结构进行仿真分析,保证水听器的灵敏度及工作带宽。驻波场测试结果表明,杯型矢量水听器的灵敏度在400 Hz可达到-192 dB(前置放大40 dB),具有20~400 Hz的可测带宽,在满足测试带宽的基础上大幅提高了矢量水听器的灵敏度,同时满足灵敏度每频程6 dB的增长趋势,具有良好的"8"字型指向性,凹点深度为31.6 dB。 徐伟 张国军 刘源 韩建军 白冰 张文栋关键词:矢量水听器 灵敏度 带宽 应用于海底观测网的矢量水听器信号采集系统 2015年 基于中北大学研制的纳机电矢量水听器,设计一套应用于深海海底观测网的矢量水听器信号采集系统。该系统以FPGA为控制核心实现对纳机电矢量水听器矢量声场信号的预处理、采集、编码、存储及传输,同时可读取水听器姿态信息和温度信息以实时了解水听器环境状况,便于后续算法处理。最后进行系统调试,结果表明该系统可成功实现其功能,且具有低功耗,满足应用于海底观测网的需求。 郭静 张国军 韩建军 王续博 张文栋关键词:矢量水听器 FPGA 信号采集 AD转换 低功耗 利用小波变换对MEMS矢量水听器信号处理 被引量:6 2018年 为解决对水上未知目标的定位估计,充分利用接收信号,提出一种基于小波变换与傅里叶变换相结合的信号处理方法。采用中北大学研制的十字梁结构的MEMS矢量水听器接收声源信号,通过后续电路把声压信号转换成电压信号。先进行窄带滤波,保存有用信号频带;然后选择合适的小波阈值及小波基对信号进行小波降噪处理,减少低频噪声干扰,提高输出信噪比,为后续的信号处理及水声定位提供便利;最后基于MUSIC算法,结合直方图法进行目标方位估计,仿真结果表明,这种方法将定位精度提高到3°。 尚珍珍 张国军 韩建军 丁俊文 杨晟辉关键词:MEMS 小波变换 功率谱密度 阈值 MEMS矢量水听器的温度特性及其补偿方法研究 被引量:2 2016年 文中以MEMS矢量水听器为研究对象,分析其温度特性,采用BP神经网络方法进行温度补偿。海水的温度范围为-2-30℃,在该范围内对水听器的温度特性进行测试。测试结果表明:随着温度的变化,MEMS矢量水听器产生温度漂移,使其灵敏度发生浮动,这样严重制约了水听器的测量精度和应用范围。采用BP神经网络算法对水听器进行温度补偿,将水听器测量电压值和实时温度进行数据融合,削弱了环境温度的影响。补偿后,水听器的温度漂移显著降低,不同工作温度下的灵敏度曲线高度重合,灵敏度浮动不超过2 d B。 韩建军 张国军 徐伟 张文栋关键词:MEMS 矢量水听器 温度特性 温度补偿 BP神经网络 MEMS矢量水听器应用于浮标系统的设计研究 随着声呐浮标在海洋军事、科研探测方面被广泛应用,世界各国对其研究越来越重视。目前,造价低、体积小、精准度高、功耗低以及稳定性能强等成为声呐浮标的主要发展趋势。针对现状,本文首次提出一种将中北大学研制的MEMS矢量水听器应... 韩建军关键词:声呐浮标 矢量水听器 现场可编程门阵列 无线传输 文献传递 MEMS矢量水听器灵敏度自动测试系统设计 被引量:5 2017年 针对微机电系统(MEMS)矢量水听器声压灵敏度测试中出现的测试步骤单一、测试任务繁重且耗时多,同时手动测量存在不确定的操作误差等问题,在分析矢量水听器灵敏度测试原理和测试过程的基础上,采用AD9850,AD8599,PGA205、单片机MK60DN512ZVLQ110等芯片,设计了集成信号激励源、微弱信号检测、调理以及信号采样和传输等模块的矢量水听器灵敏度自动测试装置。该装置将测试现场的仪器"缩小",多模块功能集成,通过与PC上位机连接控制,快速、实时地完成矢量水听器灵敏度测试标定,在节约测试时间的同时,也能快速地完成对水听器的优化改进的验证;此装置体积小、轻便,测试连线简单,方便外场测试,促进MEMS水听器工程化应用。 杨晟辉 张国军 韩建军 丁俊文 曾瑞 尚珍珍关键词:矢量水听器 微机电系统 灵敏度 测试装置 中性浮力式MEMS矢量水听器 本发明是一种中性浮力式MEMS矢量水听器,该水听器极大地提高了纳机电矢量水听器的探测水里微弱声源信号的能力。本发明包括不锈钢电路管壳、缩颈管壳、固定圆盘、带凸台的绝缘环形托盘,凸台上安装有圆形PCB板和探测芯片,探测芯片... 张国军 韩建军 刘源 刘梦然 白冰 徐伟 郭静 王丽娟 王续博 郭楠 曾瑞 薛晨阳 张文栋文献传递