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大功率调制气流声源阵列的相干合成实验研究

周泽民 曾新吾 龚昌超 赵云 田章福

大功率调制气流声源阵列的相干合成实验研究

周泽民, 曾新吾, 龚昌超, 赵云, 田章福
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  • 完成了调制气流声源阵列的相干合成实验. 提出了利用主动相位控制方法实现调制气流声源阵列相干合成的思路, 介绍了基于随机并行梯度下降算法的声源阵列相干合成的原理. 对利用该算法实现声源阵列的相干合成进行了数值模拟, 完成了双调制气流声源阵列在远场的相干合成实验, 并给出算法参数的合理设置方案. 实验结果显示, 基频成分的相干合成效果明显, 算法收敛时测点处的声压级相比单源发射增加了4 dB, 接近于各单源功率谱中基频成分相干合成、其他频率成分非相干合成的结果; 结果表明实验中算法能够有效控制各调制气流声源辐射声波的相位, 取得了明显的相干合成效果.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11274387)资助的课题.
    [1]

    Roland G B 1995 Ph. D. Dissertation (Cambridge: Massachusetts Institute of Technolody)

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    Blondel L A, Elliott S J 1999 Journal of Sound and Vibration 219 405

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    Glendinning A G, Nelson P A, Elliott S J 1990 Journal of Sound and Vibration 138 479

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    Frederic G P 1987 Ph.D. Dissertation (CentralCounty: The Pennsylvania State University)

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    Qian Z W 2009 Nonlinear Acoustics (2nd Edn.) (Beijing: Science Press) p71 (in Chinese) [钱祖文 2009 非线性声学(第二版) (北京: 科学出版社) 第71页]

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    Andre J, Michael M 2006 The 6th International Symposium on Active Noise and Vibration Control Adelaide, Australia, September 18-20, 2006 p457

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    Zhao Y 2010 Ph.D. Dissertation (Changsha: National University of Denfense Technology) (in Chinese) [赵云 2010 博士学位论文 (长沙: 国防科技大学)]

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    Xu W 2010 Ph. D. Dissertation (Changsha: National University of Denfense Technology) (in Chinese) [许伟 2010 博士学位论文 (长沙: 国防科技大学)]

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    Akira S, Tomoharu S, Tomoki S 2002 Opt. Express. 10 1167

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    Xiao R, Hou J, Liu M 2008 Opt. Express. 16 2015

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    Xiao R, Hou J, Jiang Z F 2008 Acta Phys. Sin. 57 853 (in Chinese) [肖瑞, 侯静, 姜宗福 2008 物理学报 57 853]

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    Ma Y X, Zhou P, Wang X L 2010 Opt. Lett. 35 1308

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    Xang X L 2011 Ph. D. Dissertation (Changsha: National University of Denfense Technology) (in Chinese) [王小林 2011 博士学位论文 (长沙: 国防科技大学)]

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    Zhou P, Liu Z J, Wang X L 2009 Appl. Phys. Lett. 94 231106

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    Liu L 2008 Ph.D. Dissertation (Park: University of Marylad at College Park)

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    Richard C M 2004 Ph.D. Dissertation (SouthAustralia: The University of Adelaide)

    [21]

    Feng G, Cao X J, Shang W D 2009 Laser Technology 33 555 (in Chinese) [冯光, 曹祥杰, 尚东卫 2009 激光技术 33 555]

    [22]

    Han K, Xu X J, Zhou P 2011 Acta Phys. Sin. 60 074206 (in Chinese) [韩凯, 许晓军, 周朴 2011 物理学报 33 074206]

    [23]

    Antonin N, Laurent S, Frantisek K, Pierrick L 2010 IEEE Trans. Instrum. Meas. 59 2220

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    Zhou D Y, Debrunner V E 2007 IEEE Trans. Signal Processing. 55 120

  • [1]

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  • [1] 王小林, 周朴, 马阎星, 马浩统, 许晓军, 刘泽金, 赵伊君. 基于随机并行梯度下降算法光纤激光相干合成的高精度相位控制系统. 物理学报, 2010, 59(2): 973-979. doi: 10.7498/aps.59.973
    [2] 王小林, 周朴, 马阎星, 马浩统, 许晓军, 刘泽金, 赵伊君. 基于随机并行梯度下降算法的多波长激光相干合成. 物理学报, 2010, 59(8): 5474-5478. doi: 10.7498/aps.59.5474
    [3] 马阎星, 王小林, 周朴, 马浩统, 赵海川, 许晓军, 司磊, 刘泽金, 赵伊君. 大气湍流对多抖动法相干合成技术中相位调制信号的影响. 物理学报, 2011, 60(9): 094211. doi: 10.7498/aps.60.094211
    [4] 王小林, 周朴, 马阎星, 马浩统, 李霄, 许晓军, 赵伊君. 基于相位调制-解调的光纤激光相位噪声检测方法研究. 物理学报, 2011, 60(8): 084203. doi: 10.7498/aps.60.084203
    [5] 彭一鸣, 薛煜, 肖光宗, 于涛, 谢文科, 夏辉, 刘爽, 陈欣, 陈芳琳, 孙学成. 相干合成涡旋光束的螺旋谱分析及应用研究. 物理学报, 2019, 68(21): 214206. doi: 10.7498/aps.68.20190880
    [6] 韩伟涛, 耿鹏程, 侯蓝田. 双包层多芯光子晶体光纤自相干合成的数值分析与实验. 物理学报, 2010, 59(10): 7091-7095. doi: 10.7498/aps.59.7091
    [7] 耿超, 李新阳, 张小军, 饶长辉. 倾斜相差对光纤激光相干合成的影响与模拟校正. 物理学报, 2011, 60(11): 114202. doi: 10.7498/aps.60.114202
    [8] 耿超, 李新阳, 张小军, 饶长辉. 基于目标在回路的三路光纤传输激光相干合成实验. 物理学报, 2012, 61(3): 034204. doi: 10.7498/aps.61.034204
    [9] 李建龙, 冯国英, 周寿桓, 李玮. 单口径相干合成系统激光光束的M2因子研究. 物理学报, 2012, 61(9): 094206. doi: 10.7498/aps.61.094206
    [10] 耿超, 罗文, 谭毅, 刘红梅, 牟进博, 李新阳. 基于自适应桶中功率评价函数的光纤放大器相干合成实验研究. 物理学报, 2013, 62(22): 224202. doi: 10.7498/aps.62.224202
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  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2012-11-29
  • 修回日期:  2013-01-30
  • 刊出日期:  2013-07-05

大功率调制气流声源阵列的相干合成实验研究

  • 1. 国防科技大学光电科学与工程学院, 长沙 410073
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 11274387)资助的课题.

摘要: 完成了调制气流声源阵列的相干合成实验. 提出了利用主动相位控制方法实现调制气流声源阵列相干合成的思路, 介绍了基于随机并行梯度下降算法的声源阵列相干合成的原理. 对利用该算法实现声源阵列的相干合成进行了数值模拟, 完成了双调制气流声源阵列在远场的相干合成实验, 并给出算法参数的合理设置方案. 实验结果显示, 基频成分的相干合成效果明显, 算法收敛时测点处的声压级相比单源发射增加了4 dB, 接近于各单源功率谱中基频成分相干合成、其他频率成分非相干合成的结果; 结果表明实验中算法能够有效控制各调制气流声源辐射声波的相位, 取得了明显的相干合成效果.

English Abstract

参考文献 (24)

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