Научная статья на тему 'Система звуковидения по принципу бинаурального приёма акустических сигналов'

Система звуковидения по принципу бинаурального приёма акустических сигналов Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
140
83
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Система звуковидения по принципу бинаурального приёма акустических сигналов»

2/„Г

где с=1500.

Для рассмотренной выше антенны ГБО эта скорость составляет 0,4 м/с. Эффект отражения от неподвижных объектов учтем путем наложения стационарной помехи среднего значения амплитуды, равного амплитуде отраженного сигнала от движущегося объекта.

Полученный таким образом сигнал и его скейлограмма представлены на рис. 6,а, б.

Наличие стационарной помехи практически не позволяет выделить «портрет» сигнала от движу.

выделения использован простейший ,

неподвижные объекты или движущиеся с существенно медленнее чем . -. 6, .

Полученная таким образом скейлограмма позволяет выделить объект « ». , что данный метод позволяет выделить объект с существенно более .

это указывает значимое разделение как в частотной, так и во временной « ». -чение следует отметить качественный характер представленного мате.

-

значимости результатов выходит за рамки данной публикации и требует отдельного .

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Зарайский В.А., Тюрин А.М. Теория гидролокации. Л.: ВМА. 1975.

2. . .

вейвлет-представления // Известия ТРТУ. №6. 2003.

в

Рис. 6

с

СИСТЕМА ЗВУКОВИДЕИИЯ ПО ПРИНЦИПУ БИНАУРАЛЬНОГО ПРИЁМА АКУСТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

В. А. Черёмушкин

Важной составной частью комплексных экологических мероприятий по охране окружающей среды является экологический мониторинг [1]. Это положение распространяется и на природные водоёмы: реки, озёра, моря и т.д. Известны работы,

Известия ТРТУ

«Экология 2004 - море и человек»

посвящённые автоматизированным системам экологического мониторинга морской среды [2, 3, 4].

В составе технических средств для экологического мониторинга моря могут применяться и акустические системы с визуальным отображением информации о подводной обстановке в трёхмерном измерении. Например, в работе [5] приведены результаты применения гидролокаторов бокового обзора и акустических профило-графов для экологического мониторинга морского дна.

В акустике известно направление, называемое «Звуковидение» [6,7]. Акустические методы получения информации об окружающем пространстве с построением трёхмерного изображения применяются в случаях, когда это невозможно сделать оптическими методами: светонепроницаемая среда, среда со слабой светопро-, , частиц и т.п. Принцип звуковидения успешно используется в природных биологиче-, : -чих мышей [8,9]. Особенностью звуковидения этих животных является эхолоцирова-ние с бинауральным приёмом эхо-сигналов. Детальные подробности излучающей и слуховой систем одного из видов рукокрылых - подковоносых летучих мышей - изложены в работе [10].

Целью настоящего исследования является формулирование принципов построения бинаурального приёмного тракта для создания перспективной системы

. -ральным приёмным трактом (СЗБПТ) должна обладать следующим главным достоинством: малыми габаритными размерами. Это позволит использовать СЗБПТ в составе стационарных автоматизированных комплексов технических средств для экологического мониторинга морской среды.

, : подводной обстановки в данной точке моря в любое время суток и передача получаемой информации на более высокий системный уровень. Это может обеспечить для экологических организаций или для административных органов компьютерное наблюдение и контроль за состоянием фауны моря, а также контроль отсутствия загрязняющих взвешенных крупных частиц и предметов. При соответствующей ориентации СЗБПТ возможно наблюдение за состоянием участка морского дна. Информа-, , -терной модели экологической системы моря, где предусмотрено визуальное отображение информации о подводной обстановке в точках экологического мониторинга.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. . . . - .: -издат. 1979. - 376 с.

2. Примак А.В., Кафаров В.В., Качиашвили КМ. Системный анализ контроля и управления качеством воздуха и воды. - Киев: Наукова думка, 1991. - 360 с.

3. . .

// :

« 2000 - -

». . 2000.

4. . ., . ., . . -

лённой обработке данных экологических гидрофизических и гидрохимических

// .

« ». -

рог. 2001. №2.

5. . . - -

// : -

ренции с международным участием «Экология 2000 - море и человек». Таганрог. 2000.

6. Уэйд Г. Системы акустического изображения. Л.: Судостроение. - 1981. 240 с.

7. Грегуш П. Звуковидение. - М.: Мир.1982. - 232 с.

8. Биоакустика / Под ред. В.Д. Ильичёва М.: Высшая школа. 1975. - 256 с.

9. Голубков АТ. Гидролокатор дельфина. Л.: Судостроение. 1977. - 96 с.

10. Константинов А.И., Макаров АЖ., Мовчан Е.В., Соколов Б.В., Горлинский КА. Эхолокационная сенсорная система подковоносов. - Л.: Наука. 1988. - 224 с.

АКУСТИЧЕСКИЙ НЕЛИНЕЙНЫЙ МОНИТОРИНГ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ СРЕД

..

Работа акустических параметрических антенн в реальной среде при нелинейном взаимодействии упругих волн существенно зависит от структуры области нели, -вичных волн поля накачки. Рассматривая возможность реализации нелинейных акустических взаимодействий в слоистых средах, ранее полагалось, что имеют место дискретные изменения физических параметров среды вдоль или ортогонально направления распространения первичного поля излучения. Такое модельное представление реальной среды может быть уточнено и распространено на более общие случаи , ( ) , и в первую очередь вдоль направления распространения нелинейно взаимодействующих волн первичного поля накачки. При этом функции изменения основных характерных параметров среды могут быть представлены аналитически различным образом, в том числе и в виде модуляции как линейных, так и нелинейных свойств сре-.

среды может трактоваться как слоистая структура среды с размытыми границами. При этом реальные структуры придонных областей и дна можно представить как совокупность слоев в большинстве случаев с размытыми границами, т.е. границами, на которых параметры контактирующих сред меняются достаточно плавно [1 -3].

В рассматриваемой задаче проводится теоретический анализ выражения апертурного продольного множителя, так как именно он в направлении распространения определяет форму и ширину диаграммы направленности акустической параметрической антенны в слоистой среде. При изменении в слоистой структуре скорости распространения и нелинейного параметра по косинусоидальному закону рассмотрены поведение амплитуды и фазы в поле волны разностной частоты. В прямой постановке задачи рассмотрение условий нелинейного взаимодействия упругих волн в таких средах позволяет выделять условия реализации максимальной эффективности взаимодействия и обеспечивать стабильность параметров акустических параметрических антенн. Обратная задача позволяет при знании основных закономерностей формирования поля вторичного излучения проводить эффективную диагностику структуры и состава реальных слоев.

Неоднородность структуры упругой среды, в которой происходят нелинейные взаимодействия распространяющихся акустических волн первичного поля накачки, приводит к необходимости ее математического описания в исходных физических , .

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.