نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری فیزیک دریا، دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر

2 استادیار دانشکده علوم دریایی و اقیانوسی دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر

3 استادیار دانشکده علوم دریایی و اقیانوسی دانشگاه مازندران

4 استادیار دانشکده مهندسی برق و الکترونیک دانشگاه علوم دریایی امام خمینی (ره)

چکیده

به‌منظور تخمین فاصله قرارگیری بین فرستنده تا گیرنده از ارسال صوت ( با فرکانس 50 کیلوهرتز) در داخل یک محیط لایه‌بندی شده (سه لایه با چگالی‌های متفاوت) در شرایط آزمایشگاهی استفاده می‌شود. در این تحقیق از روش اندازه‌گیری معکوس آکوستیکی در اثر پراکندگی ناشی از عبور صوت در اثر تغییر چگالی در لایه‌های مختلف استفاده‌شده است. آزمایش‌ها در یک تانک شیشه‌ای به طول 300 سانتی‌متر و عرض 50 سانتی‌متر و عمق 100 سانتی‌متر انجام‌شده است. پس‌ازاینکه مخزن آزمایشگاه را با استفاده از روش" پر کردن جعبه " لایه‌بندی نمودیم یک سیگنال آکوستیکی را با در نظر گرفتن شرایط محیط در مخزن ارسال نموده و بازتاب‌های متنوعی را که درنتیجه انعکاس از سطح، بستر، دیواره‌های مخزن و همچنین عبور موج از بین لایه‌های آب بوده است، ضبط نمودیم سپس نوفه‌های موجود درداده‌ها را با استفاده از فیلتر باتروث حذف کردیم. گیرنده، صوت عبوری از هر لایه را به دلیل وجود تغییرات سرعت صوت ناشی از وجود اختلاف چگالی بین لایه‌ها با یک تأخیر زمانی دریافت می‌نماید. با مقایسه این اختلاف‌زمانی به وجود آمده ناشی از تغییرات سرعت صوت هنگام عبور از یک محیط لایه‌بندی شده و یک محیط همگن(مخزن پر از آب شیرین) و تغییرات پیک تا پیک سیگنال‌ها، زمان دریافت و قدرت توان سیگنال در لحظات عبور صوت به کمک تکنیک‌های پالس فشرده فاصله بین سنسورها را محاسبه نمودیم.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Determining the distance between the transmitter and receiver in a layered sound with acoustic reverse method in the laboratory.

نویسندگان [English]

  • M ahmadnejad 1
  • A Ashtari 2
  • M Akbari nasab 3
  • M Aghababaee 4

4 Electrical & Electronics Engineering School Deputy of Imam Khomeini Maritime Sciences University

چکیده [English]

In order to estimate the distance between the transmitter and receiver placement of transmitting audio (at a frequency of 50 kHz) in a stratified environment (three layers of different densities) used in laboratory conditions. Experiments in a glass tank with a length of 300 cm and a width of 50 cm and depth of 100 cm is conducted. is water, we recorded the noises contained in data Batrvs removed using a filter. Receivers, sound passing through each layer due to the speed of sound changes due to the density difference between layers with a time lag receives. By comparing this Akhtlafzmany there when passing through an environment resulting from changes in the speed of sound layering, and a homogeneous environment (tank full of water) and changes in peak-to-peak signal, received signal power and strength to help in moments of sound transmission techniques. compressed pulse we calculate the distance between the sensors.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Scattering
  • pulse compression
  • inverse acoustic
  • Chynhbndy water
  • acoustic waves

[1] اکبری نسب، محمد، اثر ناهمگونی‌های افقی و قائم بر روی انتشار امواج آکوستیک در دریای عمان، مجله علوم و فنون دریایی (دانشگاه خرمشهر)، 1391.

[2] Andone C. Lavery, and Ted Maksym. “Broadband Acoustic Backscatter from Crude Oil under Laboratory-Grown Sea Ice,” The Journal of the Acoustical Society of America, Vol.140, 2016.

[3] Lavery, C. Maksym, A., and Wilkinson, T., “Laboratory Measurements of High-frequency, Acoustic Broadband Backscattering from Sea Ice and Crude Oil,” Journal of Acoustical Society of America Express Letters 137: EL32 –EL38, doi: 10.1121 /1.490242 , Nov. 3, 2014.

 [4] National Research Council, Responding to Oil Spills in the U.S. Arctic Marine Environment National Academies Press, Washington, DC, 2014.

[5] Karlsson, J., Petrich, C. and Eicken, H. “Oil Entrainment and Migration in Laboratory-Grown Saltwater ice,” the 21st Conference on Port Ocean Engineering under Arctic Conditions, Montreal, Canada 2011.

[6] Andone, C. Lavery, D.C., and James N. Moum. “Measurements of Acoustic Scattering from Zooplankton and Oceanic Microstructure using a Broadband Echosounder,” ICES Journal of Marine Science, Vol.67, 2010.

[7] Lavery, A.C., “Determining Dominant Scatterers of S in Mixed Zooplankton Populations”. 2007.

[8] Lavery, A.C., Schmitt, R.W. “High-Frequency Acoustic Scattering from Turbulent Oceanic Microstructure: the Importance of Density Fluctuations,” J. Acoust. Soc. Am., Vol.114, pp.2685 – 2697, 2003.

[9] Bidokhti, A.A. and Griffiths, R.W. “The Role of Internal Waves in the Layering of Outflows from Semi-Enclosed Seas”, 14th Australasian Fluid Mechanics Conference, 2011.

[10]Kalangi P.P., “Modelling and Simulation of an Underwater Acoustic Communication Channel” Hochschule Bremen University of Applied sciences, 2005.

[11]Lavery, A.C., Schmitt, R.W. “High-Frequency Acoustic Scattering from Turbulent Oceanic Microstructure: the Importance of Density Fluctuations,” J. Acoust. Soc. Am. Vol.114, pp. 2685–2697.