超声波开题报告.doc

毕业设计(说明书) 开题报告 题 目: 超声波信号监听装置的设计与研究 院系名称： 中英国际学院 专业班级： 电子信息工程技术10级1班 学生姓名： 路广鹏 学 号： 201038930110 指导教师： 徐晓光 教师职称： 副教授 2012年3月2日开题报告填写要求 1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。 2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。 3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）。 4．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2006年11月20日”或“2006-11-30”。 毕业设计（说明书）开题报告 1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 2000~4000字左右的文献综述： 文 献 综 述 一．题目背景和意义 超声波是频率高于20000赫兹的声波，它方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远，可用于传递信息、测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。超声波因其频率下限大约等于人的听觉上限而得名。自19世纪末到20世纪初，在物理学上发现了压电效应与反压电效应之后，人们解决了利用电子学技术产生超声波的办法，从此迅速揭开了发展与推广超声技术的历史篇章。 随着电子技术的发展，目前已经出现各种各样的窃听技术，例如：激光窃听、微波窃听等。本文提出一种基于超声波的窃听方法。利用40kHz的正弦波电信号来驱动超声发射探头产生超声信号，该超声信号发射到待测声源处被声音信号调制后反射回来，反射信号由超声接收探头接收，再经过接收模块的检波、滤波、功率放大等处理后，实现声音的还原。当然，在窃听技术不断发展的同时，反窃听技术也随之不断提高，不仅靠人工、而且还可利用专门的仪器搜查窃听器。为了避免被窃听，也可采取相应的措施。 无论是窃听还是反窃听，都得从声振动的基本原理和声波的基本特性出发，采取相应的措施，以达到预期的目的，具有较好的市场前景。 二．实验原理 1 基本原理??? 人耳能听见的声音频率范围是20 Hz～20 kHz，日常人们听到的声音信号是相当复杂的，但可以把这个复杂声音信号看成是多个不同频率正弦信号的叠加。声音信号在声源处对载波信号的调制，其实相当于不同频率的载波信号在声源处对载波信号进行了调制。如图1所示，以普通的调幅电路组成模型，简要说明声音信号的调制原理。??? ??? ??? ma必须小于或等于1。否则，当ma>1时，在Ωt=π附近，v(t)变为负值，它的包络不能反映调制信号的变化而造成失真，为了避免这种调幅失真，ma的值绝对不应超过1。 调幅波经检波后即得到原调制信号。 ??? 本文基于超声波窃听的基本原理如图3所示。该实验装置主要由载波信号发送和反射信号接收两部分组成。如图3所示，载波信号发送部分由正弦波发生电路产生40 kHz的正弦波驱动信号，驱动超声波发射探头产生载波信号。发射出去的载波信号在声源处被声音信号调制后反射。该反射信号由超声波接收探头接收，经过信号接收电路的检波、放大等处理，还原出声音信号。2 器件与电路2．1 主要器件??? 超声波传感器采用谐振频率为40 kHz的发射、接收分立传感器组，最高驱动电压为20V。??? 发射模块采用单片集成电路ICL8038，其工作频率范围在几赫兹至几百赫兹之间，可同时输出方波、三角波、正弦波信号。本实验用其产生40 kHz的正弦驱动信号。??? 接收模块采用常见低电压音频电压放大器LM386。实验中通过检波电路检波，还原出声音信号，再进行声音的功率放大。2．2 电路原理图简介??? 正弦波发射模块如图4所示，ICL8038的7脚和8脚直接串接，8脚由7脚提供固定电位，此时输出频率f由5脚和4脚上的电阻决定，20 kΩ的可变电阻可大幅度改变输出频率，而500 Ω可变电阻起到微调