實驗名稱：Lamb波通信

實驗內(nèi)容：在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測領(lǐng)域，超聲導(dǎo)波相對于體波具有傳輸距離遠(yuǎn)、覆蓋范圍大、檢測成本低的優(yōu)點。在鋁合金板上搭建了一套基于Lamb波的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，由信號發(fā)生器，功率放大器、發(fā)射壓電換能器、接收壓電換能器、采集卡組成。在發(fā)射端激勵發(fā)射壓電換能器利用逆壓電效應(yīng)在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生Lamb波，在接收端利用正壓電效應(yīng)完成Lamb波信號采集及解調(diào)，實現(xiàn)基于Lamb波的無線數(shù)據(jù)通信。

研究方向：Lamb波通信

測試設(shè)備：ATA-2022H高壓放大器，信號發(fā)生器，壓電片，采集卡等。

圖1：Lamb波通信實驗裝置圖

實驗過程：首先基于開關(guān)鍵控、脈沖位置調(diào)制等方法調(diào)制發(fā)射波形，然后利用信號發(fā)生器輸出調(diào)制波形經(jīng)功率放大器放大后驅(qū)動發(fā)射壓電換能器。采用數(shù)據(jù)采集卡在接收端采集信號。

實驗結(jié)果：

圖2：Lamb波通信實驗結(jié)果

首先通過掃頻試驗發(fā)現(xiàn)，1.5mm厚的鋁板上，在400kHz-500kHz頻率范圍內(nèi)Lamb波具有較大的輸出幅值。選擇500kHz的Lamb波作為載波進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，分別利用開關(guān)鍵控、脈沖位置調(diào)制等方法調(diào)制發(fā)射信息。針對4-64不同碼元長度進(jìn)行了測試，結(jié)果顯示利用移不變稀疏重構(gòu)方法完美重建了原始信息，相比傳統(tǒng)互相關(guān)方法更快捷更準(zhǔn)確，實現(xiàn)了可靠且便捷的Lamb波數(shù)據(jù)通信。

功率放大器推薦：ATA-2022B高壓放大器

圖：ATA-2022B高壓放大器指標(biāo)參數(shù)

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