Page 164 - 《应用声学》2020年第1期

160 2020 年 1 月

2.5 建立行波场的效果。首先在固定幅值时进行时延
2.0 P i
P r 搜索，得到最佳时延，并使用该时延进行幅值搜索，
1.5
1.0 得到最佳幅值。1.5 kHz 频率下搜索时延与幅值时
0.5
ᑵᓖ 0 次发换能器处反射系数 r 随搜索次数变化的情况如
-0.5
-1.0 图 7 所示，其中横轴表示搜索次数，纵轴表示次发换
-1.5 能器处反射系数 r。在给定初始幅值的情况下，以
-2.0
-2.5 τ 理论 的正负半周期范围内进行最佳时延的搜索，随
0 0.005 0.010 0.015 0.020 着搜索的进行，不断缩小搜索区间，当搜索区间宽度
t/s
(a) ଽጊҒ 小于门限值后，时延搜索停止，得到最佳时延。然后
使用得到的最佳时延，在允许输出范围内进行幅值
2.5
2 P i 搜索，以得到最佳幅值。可见在搜索时延的情况下，
P r
1.5
1.0 次发表面的反射系数 r 迅速下降，而搜索幅值的情
0.5
ᑵᓖ 0 况下反射系数 r 下降缓慢，说明此时行波场建立已
-0.5 经趋于收敛。当搜索结束后，次发反射系数r 约等于
-1.0
-1.5 0.05，可以认为此时行波场已经建立。
-2.0
-2.5
ᣙҰ૱ᑟ٨ Ҫဋஊܸ٨ ηՂູ
0 0.005 0.010 0.015 0.020
t/s
ᛡฉኮ
(b) ଽጊՑ
5
۳̆LabView
图 4 搜索前后行波场建立结果 4 ܳ᡹ҒᎶஊܸ٨ ᄊηՂܫေ
ηՂጇፒ
Fig. 4 Establishment of traveling wave field be- 3
fore and after search ඵզ٨
0
1.4
1
1.2 2
൓ԧ᛫᭧Ԧ࠱ጇ஝ 1.0 ௑णଽጊ ࣨϙଽጊ ԧ࠱૱ᑟ٨ 行波管测量系统框图 ηՂູ
Ҫဋஊܸ٨
0.8
తΈϙ
图 6
0.6
block diagram
0.4 తΈϙ Fig. 6 Traveling wave tube measurement system
0.2
5 10 15 20 0.45
ଽጊ൓஝
0.40
图 5 反射系数搜索曲线 0.35
൓ԧ᛫᭧Ԧ࠱ጇ஝ 0.25
Fig. 5 Reflection coefficient search curve 0.30

3 试验验证 0.20 ௑णଽጊతΈϙ
0.15
为了验证算法和系统性能，作者在中国船舶 0.10 ࣨϙଽጊతΈϙ
工业系统工程研究院的行波管系统中进行了试验， 0.05
0 5 10 15 20 25
使用 LabView 编写了试验系统。该试验系统如图 6 ଽጊ൓஝
所示。 图 7 1.5 kHz 下次发表面反射系数搜索结果
以水柱为对象，使用本文算法在 1.5 kHz 频率 Fig. 7 Search result of interface reflection coeffi-
下进行时延与幅值搜索，以验证使用黄金分割算法 cient of secondary transducer at 1.5 kHz