專利名稱：一種對海底多金屬結(jié)核礦進(jìn)行測量的聲學(xué)方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對海底多金屬結(jié)核礦進(jìn)行測量的聲學(xué)方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著海洋科學(xué)和海洋開發(fā)的發(fā)展，人們愈加迫切希望了解海底沉積物的物理特性。測量海底沉積物的聲學(xué)方法分兩大類一類是在海上用聲學(xué)方法遙測；另一類是將海底沉積物取樣，在實(shí)驗(yàn)室中用聲學(xué)方法測量。兩類方法各有優(yōu)缺點(diǎn)。由于海底的沉積物十分復(fù)雜，各種聲學(xué)測量方法的主要努力方向是采用正確的原理，深入分析誤差，提高各種聲學(xué)測量方法的可性度。
Tokuo Yamamoto等人的1999年美國專利No.5991236、名稱為“Method ofmeasuring buried objects，geological formations and sediment properties，”的專利公開了用聲學(xué)方法測量掩埋的水雷和沉積物密度和聲速的起伏。
A.Turgut的1998年美國專利No.5815465、名稱為“Method and Apparatus ofClassifying marine sediment，”的專利提出了決定沉積物聲學(xué)特性的除了常用的快壓縮波外，還有慢壓縮波。
F.S.Carnaggio等人的1996年美國專利No.5559754、名稱為“Sedimentclassification system”的專利公開了測量沉積物的聲阻抗的方法，由此推出沉積物的類型、衰減、密度、孔隙率和聲速等。但專利中沒有具體介紹推算的方法。
研究聲學(xué)方法測量海底沉積物的最有名的文獻(xiàn)之一是文獻(xiàn)1L.R.LeBlanc，“Sonar attenuation modeling for Classification of marine sediments”，J.Acoust.Soc.Am.91(1)January，1992。文獻(xiàn)1中著重研究了沉積物的聲衰減，因?yàn)樗c頻率存在明顯的關(guān)系，是研究沉積物的最好參數(shù)。發(fā)射線性調(diào)頻(Chirp)信號，相關(guān)器輸出的沉積物反射信號表示為解析信號Y(t)＝E(t)eiφ(t)(1)其中E(t)是包絡(luò)，φ(t)是相位，兩者均為實(shí)信號。因此相位由下式表式
φ(t)＝-ilog[Y(t)/E(t)](2)瞬時(shí)頻率表式為下式fi=12π∂φ∂t---(3)]]>由此獲得沉積物聲衰減與頻率的關(guān)系。
D.D.Caulfield的2003年美國專利No.6545945、名稱為“MaterialClassification apparatus and method”的專利中介紹的是將沉積物樣本由海上取到實(shí)驗(yàn)室，用聲學(xué)方法研究它的物理性質(zhì)，專利中著重提到沉積物的阻抗和聲速一般不是頻率的函數(shù)，而聲衰減是頻率的函數(shù)。該專利與之前技術(shù)相比，重要的改進(jìn)是將沉積物衰減與頻率的關(guān)系作為沉積物分類的重要參數(shù)之一。具體做法是發(fā)射不同頻率的信號，測量不同層沉積物界面的反射信號的幅度和層厚，計(jì)算衰減，由此獲得衰減(或吸收)隨頻率的變化。
如上所述，現(xiàn)有技術(shù)主要存在以下不足1、原理上的缺陷；由(2)式得φ(t)=tg-1[Im(Y(t)/E(t))Re(Y(t)/E(t))]-ilogRe2(Y(t)/E(t))+Im2(Y(t)/E(t))---(4)]]>其中Re和Im表示實(shí)部和虛部。理論研究表明，(4)式右邊第一項(xiàng)真正代表φ(t)，右邊第二項(xiàng)應(yīng)該為零。但是在實(shí)際信號處理的運(yùn)算過程中，右邊第二項(xiàng)常常不為零，φ(t)就變成了復(fù)量，這與φ(t)被假設(shè)實(shí)數(shù)是矛盾的。(4)式右邊第一項(xiàng)在(-π，π)內(nèi)變化，有時(shí)就在零值附近，但φ(t)對t的微商并不小，由(3)式知此微商代表沉積層聲衰減引起的頻移。此時(shí)如果(4)式第二項(xiàng)不為零，引起的測量誤差就比較大。因此這類方法在原理上存在缺陷，測量精度受到影響。
2、不適用于海上測量；如美國專利No.6545945中發(fā)射不同頻率的信號，求沉積物聲衰減與頻率的關(guān)系，相當(dāng)費(fèi)時(shí)，只適用于室內(nèi)測量，不適用于海上測量。
3、沒有對于海底多金屬結(jié)核礦進(jìn)行測量的有效方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中測量海底沉積物特性的方法的不足，提供一種對海底多金屬結(jié)核礦進(jìn)行測量的聲學(xué)方法。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為一種對海底多金屬結(jié)核礦進(jìn)行測量的聲學(xué)方法，包括如下步驟1)根據(jù)作用距離和用途選擇線性調(diào)頻(Chirp)信號的參數(shù)；2)用換能器的傳遞函數(shù)修正Chirp信號；3)發(fā)射修正后的Chirp信號；然后接收流體介質(zhì)和海底多金屬結(jié)核礦反射回來的回波；4)對接收的回波進(jìn)行濾波和采樣；5)將上一步驟4)所得到信號與用換能器的傳遞函數(shù)修正后的Chirp發(fā)射信號求相關(guān)，得出的解析信號Y(z)由下式表示Y(z)＝E(z)eiφ(z)其中，z是深度參數(shù)；6)計(jì)算解析信號Y(z)的包絡(luò)E(z)和相位φ(z)，φ(z)由下式表示φ(z)=tg-1[Im(Y(z)/E(z))Re(Y(z)/E(z))]]]>7)首先搜索包絡(luò)E(z)的第一個(gè)峰位P1，它對應(yīng)于海底的位置；其次搜索包絡(luò)E(z)的第二個(gè)峰位P2，它對應(yīng)于第一層海底多金屬結(jié)核礦的下界面；8)根據(jù)式(3)將φ(z)對時(shí)間微分得到沿深度軸上的瞬時(shí)頻率fi(z)曲線；瞬時(shí)頻率fi(z)曲線坐標(biāo)與包絡(luò)信號E(z)曲線的坐標(biāo)是一一對應(yīng)的；9)在瞬時(shí)頻率fi(z)曲線上，分別以與P1和P2對應(yīng)的fi(z)為中心向兩邊各選n個(gè)點(diǎn)，并記下這些點(diǎn)的瞬時(shí)頻率和坐標(biāo)值；其中n為大于等于2的整數(shù)；10)把上一步驟9)選中的10個(gè)瞬時(shí)頻率點(diǎn)和坐標(biāo)值進(jìn)行最小二乘法直線擬合，得直線fc＝kz；fc表示信號經(jīng)過沉積層聲衰減后的中心頻率，k＝Δf/h，Δf是fc與發(fā)射信號中心頻率fc0的頻移，h是第一層沉積層的厚度；因此直線斜率k即每米頻移，就是本方法要求的量。
11)如此重復(fù)步驟3)至步驟10)m次，可以得到k的平均值；其中，m為等于或大于2的整數(shù)；12)由k求得海底多金屬結(jié)核礦的物理特性參數(shù)，例如馳豫時(shí)間粒和粒徑等。
在上述技術(shù)方案中，作為優(yōu)選，所述m取值為大于或等于9。
在上述技術(shù)方案中，該測量海底多金屬結(jié)核礦第一層聲衰減與頻率關(guān)系的方法可以推廣到其它各層，也可以推廣應(yīng)用到低頻測深儀中。
一種利用上述方法對海底多金屬結(jié)核礦進(jìn)行測量的系統(tǒng)，如圖1和圖2所示，它裝在載體100上，包括一換能器陣300、一溫度傳感器500分別與電子分機(jī)400電連接，所述電子分機(jī)400與干端600通過電纜連接；所述電子分機(jī)400包括一發(fā)射機(jī)401、一接收機(jī)402與一聲納控制器405電連接，所述聲納控制器405與一控制計(jì)算機(jī)406電連接；所述接收機(jī)402與一數(shù)據(jù)采集器403、一高速數(shù)字信號處理器404、所述控制計(jì)算機(jī)406順序連接；一硬盤407與所述控制計(jì)算機(jī)406連接；所述換能器陣300與所述發(fā)射機(jī)401、所述接收機(jī)402電連接；所述溫度傳感器500與所述聲納控制器405電連接；所述控制計(jì)算機(jī)406通過以太網(wǎng)408與所述干端600通信。
所述高速數(shù)字信號處理器404，包括如下模塊一相關(guān)計(jì)算模塊，用于將接收回波與用換能器傳遞函數(shù)修正后的Chirp發(fā)射信號求相關(guān)，輸出解析信號為Y(z)；第一計(jì)算模塊，用于計(jì)算出解析信號Y(z)的包絡(luò)E(z)和相位φ(z)；第二計(jì)算模塊，用于計(jì)算出包絡(luò)E(z)的第一峰位P1以及瞬時(shí)頻率fi(z)，并在與P1點(diǎn)對應(yīng)的fi(z)點(diǎn)左右各取整數(shù)n1個(gè)fi(z)，并記下它們的坐標(biāo)值；其中n1為大于等于2的整數(shù)；第三計(jì)算模塊，用于計(jì)算出包絡(luò)E(z)的第二峰位P2以及瞬時(shí)頻率fi(z)，并在與P2點(diǎn)對應(yīng)的fi(z)點(diǎn)左右各取整數(shù)n2個(gè)fi(z)，并記下它們的坐標(biāo)值；其中n2為大于等于2的整數(shù)；
計(jì)算斜率k模塊，用于把選中的2(n1+n2+1)個(gè)瞬時(shí)頻率fi(z)坐標(biāo)值進(jìn)行最小二乘法直線擬合，得到斜率k，即每米的頻移。
在上述技術(shù)方案中，所述控制計(jì)算機(jī)406包括如下模塊一初始化模塊，用于軟件和硬件初始化；一發(fā)射信號參數(shù)選擇模塊，用于跟蹤水深、選擇Chirp信號的參數(shù)；一發(fā)射/接收模塊，用于發(fā)射用換能器傳遞函數(shù)修正后的Chirp信號，并接收流體介質(zhì)和/或海底沉積層的反射回波信號；一濾波采集模塊，用于對所述數(shù)據(jù)采集器403的回波信號進(jìn)行濾波和采集；在上述技術(shù)方案中，所述干端600包括一終端計(jì)算機(jī)601。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本分明的優(yōu)點(diǎn)在于1、克服測量原理上的缺陷；由(1)、(5)式易得Re(Y(z)E(z))+iIm(Y(z)E(z))=cosφ(z)+sinφ(z)---(7)]]>所以φ(z)由下式表式φ(z)=tg-1Im(Y(z)/E(z))Re(Y(z)/E(z))---(8)]]>此式即(6)式，它沒有(4)式右邊的第二項(xiàng)。(8)式中的φ(z)不可能出現(xiàn)復(fù)數(shù)的情況；當(dāng)φ(z)在零附近時(shí)也會(huì)有好的精度。(8)式有很好物理特性和數(shù)值計(jì)算精度。
2、本發(fā)明不但可用于在海上快速測量海底多金屬結(jié)核礦聲衰減引起的頻移，同時(shí)也能用于室內(nèi)的測量；且發(fā)射Chirp信號，一次就可得到各層引起的頻移，克服如專利U.S.No.6545945操作費(fèi)時(shí)的不足。


圖1本發(fā)明的對海底多金屬結(jié)核礦進(jìn)行測量的系統(tǒng)工作示意圖；圖2本發(fā)明的對海底多金屬結(jié)核礦進(jìn)行測量的系統(tǒng)裝置示意圖；圖3本發(fā)明的對海底多金屬結(jié)核礦進(jìn)行測量的系統(tǒng)工作流程圖；
圖4本發(fā)明的對海底多金屬結(jié)核礦進(jìn)行測量的系統(tǒng)的一次測量結(jié)果；上圖為海底多金屬結(jié)核礦剖面包絡(luò)圖像，下圖為記錄中某次實(shí)現(xiàn)的包絡(luò)幅度波形；圖中橫坐標(biāo)為深度方向，單位米，縱坐標(biāo)為航行方向，單位0.1公里；圖5本發(fā)明的對海底多金屬結(jié)核礦進(jìn)行測量的系統(tǒng)測得的海底多金屬結(jié)核礦的每米頻移與馳豫時(shí)間的關(guān)系。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
如圖1所示，用本發(fā)明的對海底多金屬結(jié)核礦進(jìn)行測量的系統(tǒng)，它裝在載體100上，比如一艘船可以作為載體100。該系統(tǒng)總體包括濕端200和干端600，兩者之間通過電纜連接。所述濕端200包括換能器陣300、電子分機(jī)400和溫度傳感器500，濕端200通常處于水面103以下；所述干端600包括終端計(jì)算機(jī)601，它們通常裝在水面103以上。該系統(tǒng)通過換能器陣300向水中發(fā)射圓錐波束101，并接收海底多金屬結(jié)核礦102的反射信號，經(jīng)電子分機(jī)400處理后得到海底多金屬結(jié)核礦聲衰減引起的頻移，從而得到海底多金屬結(jié)核礦的其它物理特性，例如馳豫時(shí)間和粒徑等。
一種對海底多金屬結(jié)核礦進(jìn)行測量的系統(tǒng)的裝置示意圖，如圖2所示，它包括換能器陣300、電子分機(jī)400、溫度傳感器500和干端600；電子分機(jī)400包括發(fā)射機(jī)401、接收機(jī)402、數(shù)據(jù)采集器403、高速數(shù)字處理器404、聲納控制器405、控制計(jì)算機(jī)406、硬盤407和以太網(wǎng)408；干端600包括終端計(jì)算機(jī)601。以上這些構(gòu)件均為常規(guī)產(chǎn)品或常規(guī)裝置。
利用本實(shí)施例的對海底多金屬結(jié)核礦進(jìn)行測量的方法，執(zhí)行步驟如圖3所示步驟701是開始步驟，由終端計(jì)算機(jī)601發(fā)出指令，傳輸?shù)娇刂朴?jì)算機(jī)406，啟動(dòng)控制計(jì)算機(jī)406存儲(chǔ)器中的程序，使聲納處于工作狀態(tài)。
步驟702和703中，對系統(tǒng)的軟件和硬件進(jìn)行初始化。
步驟714中，根據(jù)海底深度，選擇發(fā)射Chirp信號的參數(shù)。
步驟715中，控制計(jì)算機(jī)406經(jīng)聲納控制器405產(chǎn)生用換能器陣300傳遞函數(shù)修正后的Chirp發(fā)射信號，然后驅(qū)動(dòng)發(fā)射機(jī)401，再驅(qū)動(dòng)換能器陣300，發(fā)出聲脈沖到流體介質(zhì)中。
步驟716中，換能器陣300接收從流體介質(zhì)和海底多金屬結(jié)核礦102反射回來的回波信號。
步驟717中，回波信號經(jīng)接收機(jī)402饋送給數(shù)據(jù)采集器403采樣，再饋送給高速數(shù)字信號處理器404。
步驟718中，高速數(shù)字信號處理器404將接收回波與用換能器陣300傳遞函數(shù)修正后的Chirp信號求相關(guān)，輸出信號為解析信號Y(z)。
步驟719中，高速數(shù)字信號處理器404計(jì)算得到Y(jié)(z)的包絡(luò)，如圖4所示；圖4是多次發(fā)射獲得的多個(gè)包絡(luò)構(gòu)成的圖像，上圖為對海底多金屬結(jié)核礦剖面包絡(luò)圖像，下圖為某次包絡(luò)的幅度表示；圖中橫坐標(biāo)為深度方向，單位米，縱坐標(biāo)為航行方向，單位0.1公里。
步驟720中，高速數(shù)字信號處理器404得到Y(jié)(z)的相位φ(z)，高速數(shù)字信號處理器404還執(zhí)行了如下步驟步驟721中，計(jì)算得包絡(luò)的第一峰位P1；步驟722中，計(jì)算得瞬時(shí)頻率fi(z)；步驟723中，計(jì)算得與P1對應(yīng)的fi(z)的左右n1個(gè)fi(z)值，本實(shí)施例中取n1＝2；步驟724中，計(jì)算得包絡(luò)的第二峰位P2；步驟725中，計(jì)算得與P2對應(yīng)的fi(z)的左右n2個(gè)fi(z)值，本實(shí)施例中取n2＝2；步驟726中，用最小二乘法擬合直線，得到斜率k，即每米頻移。
步驟727中，高速數(shù)字信號處理器404處理的結(jié)果經(jīng)控制計(jì)算機(jī)406可存在硬盤407中，也可經(jīng)由以太網(wǎng)存在終端計(jì)算機(jī)601中。步驟727之后，返回步驟714進(jìn)行下一次測量。
最后，可以將溫度傳感器500的數(shù)據(jù)經(jīng)聲納控制器405饋送給控制計(jì)算機(jī)406，再經(jīng)以太網(wǎng)408饋送給終端計(jì)算機(jī)601，給出校正后的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
利用上述實(shí)施例的對海底多金屬結(jié)核礦進(jìn)行測量的方法和系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表I和圖5。實(shí)驗(yàn)中，該淺地層剖面儀裝在CR-01 6000米水下機(jī)器人上，在西太平洋多金屬結(jié)核礦區(qū)測量，離海底高約40m。實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了9次，每次實(shí)驗(yàn)取200幀的信號，求k的平均值，再對此9次k值求平均，見表I。
表I西太平洋多金屬結(jié)核礦區(qū)k的試驗(yàn)數(shù)據(jù)


利用公開文獻(xiàn)的現(xiàn)有技術(shù)，例如在前面提到的L.R.Le Blanc等人的文章，得到每米頻移與馳豫時(shí)間τ的關(guān)系，如圖5所示。由圖5可知，多金屬結(jié)核礦的馳豫時(shí)間τ＝0.126±0.007。
權(quán)利要求
1.一種對海底多金屬結(jié)核礦進(jìn)行測量的聲學(xué)方法，包括如下步驟1)根據(jù)作用距離和用途選擇線性調(diào)頻信號的參數(shù)；2)用換能器的傳遞函數(shù)修正線性調(diào)頻信號；3)發(fā)射修正后的線性調(diào)頻信號；然后接收流體介質(zhì)和海底多金屬結(jié)核礦反射回來的回波；4)對接收的回波進(jìn)行濾波和采樣；5)將上一步驟4)所得到信號與用換能器的傳遞函數(shù)修正后的線性調(diào)頻發(fā)射信號求相關(guān)，得出解析信號Y(z)由下式表示Y(z)=E(z)eiφ(z)]]>其中，z是深度參數(shù)；6)計(jì)算解析信號Y(z)的包絡(luò)E(z)和相位φ(z)，φ(z)由下式表示φ(z)=tg-1[Im(Y(z)/E(z))Re(Y(z)/E(z))]]]>7)首先搜索包絡(luò)E(z)的第一個(gè)峰位P1，它對應(yīng)于海底的位置；其次搜索包絡(luò)E(z)的第二個(gè)峰位P2，它對應(yīng)于第一層海底多金屬結(jié)核礦的下界面；8)根據(jù)式(3)將φ(z)對時(shí)間微分得到沿深度軸上的瞬時(shí)頻率fi(z)曲線；9)在瞬時(shí)頻率fi(z)曲線上，分別以與P1和P2對應(yīng)的fi(z)為中心向兩邊各選n個(gè)點(diǎn)，并記下這些點(diǎn)的瞬時(shí)頻率和坐標(biāo)值；其中n為大于等于2的整數(shù)；10)把上一步驟9)選中的10個(gè)瞬時(shí)頻率點(diǎn)和坐標(biāo)值進(jìn)行最小二乘法直線擬合，得直線斜率k即每米頻移；11)如此重復(fù)步驟3)至步驟10)m次，可以得到k的平均值；其中，m為等于或大于2的整數(shù)；12)由k求得海底多金屬結(jié)核礦的物理特性參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對海底多金屬結(jié)核礦進(jìn)行測量的聲學(xué)方法，其特征在于，所述m取值為大于或等于9。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對海底多金屬結(jié)核礦進(jìn)行測量的聲學(xué)方法，其特征在于，重復(fù)步驟1)一步驟12)測量一層以上的海底多金屬結(jié)核礦聲衰減與頻率關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對海底多金屬結(jié)核礦進(jìn)行測量的聲學(xué)方法，其特征在于，所述海底多金屬結(jié)核礦的物理特性參數(shù)包括馳豫時(shí)間和粒徑。
5.一種利用權(quán)利要求1所述的方法對海底多金屬結(jié)核礦進(jìn)行測量的系統(tǒng)，包括一換能器陣(300)、一溫度傳感器(500)分別與一電子分機(jī)(400)電連接，所述電子分機(jī)(400)與干端(600)通過電纜連接；所述電子分機(jī)(400)包括一發(fā)射機(jī)(401)、一接收機(jī)(402)與一聲納控制器(405)電連接，所述聲納控制器(405)與一控制計(jì)算機(jī)(406)電連接；所述接收機(jī)(402)與一數(shù)據(jù)采集器(403)、一高速數(shù)字信號處理器(404)、所述控制計(jì)算機(jī)(406)順序連接；一硬盤(407)與所述控制計(jì)算機(jī)(406)連接；所述換能器陣(300)與所述發(fā)射機(jī)(401)、所述接收機(jī)(402)電連接；所述溫度傳感器(500)與所述聲納控制器(405)電連接；所述控制計(jì)算機(jī)(406)通過以太網(wǎng)(408)與所述干端(600)通信；其特征在于所述高速數(shù)字信號處理器(404)，包括如下模塊一用于將接收回波與用換能器傳遞函數(shù)修正后的線性調(diào)頻發(fā)射信號求相關(guān)并輸出解析信號Y(z)的相關(guān)計(jì)算模塊；用于計(jì)算出解析信號Y(z)的包絡(luò)E(z)和相位φ(z)的第一計(jì)算模塊；用于計(jì)算出包絡(luò)E(z)的第一峰位P1以及瞬時(shí)頻率fi(z)，并在與P1點(diǎn)對應(yīng)的fi(z)點(diǎn)左右各取整數(shù)n1個(gè)fi(z)，并記下它們的坐標(biāo)值的第二計(jì)算模塊；其中n1為大于等于2的整數(shù)；用于計(jì)算出包絡(luò)E(z)的第二峰位P2以及瞬時(shí)頻率fi(z)，并在與P2點(diǎn)對應(yīng)的fi(z)點(diǎn)左右各取整數(shù)n2個(gè)fi(z)，并記下它們坐標(biāo)值的第三計(jì)算模塊；其中n2為大于等于2的整數(shù)；用于把選中的2(n1+n2+1)個(gè)瞬時(shí)頻率fi(z)坐標(biāo)值進(jìn)行最小二乘法直線擬合，得到斜率k的計(jì)算斜率k模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的對海底多金屬結(jié)核礦進(jìn)行測量的系統(tǒng)，其特征在于，所述干端(600)包括一終端計(jì)算機(jī)(601)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的對海底多金屬結(jié)核礦進(jìn)行測量的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制計(jì)算機(jī)(406)包括如下模塊一用于軟件和硬件初始化的初始化模塊；一用于跟蹤水深、選擇線性調(diào)頻信號的參數(shù)的發(fā)射信號參數(shù)選擇模塊；一發(fā)射用換能器傳遞函數(shù)修正后的線性調(diào)頻信號，并接收流體介質(zhì)和/或海底沉積層的反射回波信號的發(fā)射/接收模塊；一用于對所述數(shù)據(jù)采集器(403)的回波信號進(jìn)行濾波和采集的濾波采集模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對海底多金屬結(jié)核礦進(jìn)行測量的聲學(xué)方法及系統(tǒng)。該方法通過對回波信號的包絡(luò)信號的峰值點(diǎn)對應(yīng)的瞬時(shí)頻率點(diǎn)及其附近瞬時(shí)頻率點(diǎn)進(jìn)行直線擬合，從而得到海底多金屬結(jié)核礦的聲衰減與頻率關(guān)系。該系統(tǒng)包括換能器陣、電子分機(jī)、溫度傳感器和用于監(jiān)控和存儲(chǔ)的干端，其中電子分機(jī)設(shè)計(jì)為采用本發(fā)明提供的方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。本發(fā)明克服已有技術(shù)原理上的缺陷，測量原理正確，測量快速、結(jié)果準(zhǔn)確。
文檔編號G01N29/00GK1892255SQ20051008039
公開日2007年1月10日 申請日期2005年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月4日
發(fā)明者朱維慶, 潘鋒, 張向軍 申請人:中國科學(xué)院聲學(xué)研究所