聲表面波式小波變換器件的研究.pdf

1、聲表面波技術(shù)是六十年代末期才發(fā)展起來的一門新興科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,它是聲學(xué)和電子學(xué)相結(jié)合的一門邊緣學(xué)科。由于聲表面波的傳播速度比電磁波慢十萬倍,故在它的傳播路徑上容易取樣和進(jìn)行處理;用聲表面波去模擬電子學(xué)的各種功能,能使電子器件實現(xiàn)超小型化和多功能化;同時,聲表面波器件可以在甚高頻和超高頻波段內(nèi)以十分簡單的方式提供了用其它方法不易得到的信號處理功能,它還具有尺寸小、重量輕、抗輻射能力強(qiáng)、價格便宜、加工重復(fù)性好等優(yōu)點;因此,聲表面波器件發(fā)展非常

2、迅速,被廣泛的應(yīng)用于電視機(jī)、手機(jī)、雷達(dá)、通訊等。小波變換的概念是由法國從事石油信號處理的工程師J.Morlet在1974年首先提出的,其理論是近年來發(fā)展成為新的數(shù)學(xué)分支。相比于Fourier變換和視窗Fourier變換,小波變換是一個時間和頻率的局部變換,因而能有效的從信號中提取資訊,通過伸縮和平移等運算功能對信號進(jìn)行多尺度分析,解決了Fourier變換不能解決的許多困難問題。特別適應(yīng)于探測正常信號中夾雜的瞬態(tài)反?，F(xiàn)象,并可展開其成分,

3、從而小波變換被譽(yù)為“數(shù)學(xué)顯微鏡”。小波分析的應(yīng)用與其理論研究緊密結(jié)合,已經(jīng)使它在科技信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域取得了令人矚目的成就。小波變換在信號檢測、信號處理、圖像處理等方面具有廣闊的應(yīng)用前景,并有進(jìn)一步向其它領(lǐng)域迅速擴(kuò)散的趨勢,小波變換的研究已經(jīng)成為許多領(lǐng)域研究的熱點?，F(xiàn)在主要用計算機(jī)編程來實現(xiàn)小波變換,工作量大,其算法也很復(fù)雜。硬件實現(xiàn)信號的小波變換的研究近幾年才開始。本文把聲表面波技術(shù)與小波變換技術(shù)相結(jié)合制作出小波變換器件,從而使小波變換器件

4、化,為用戶使用帶來方便。本文的主要內(nèi)容如下:1.介紹了聲表面波技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r及特點,詳細(xì)論述了國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和聲表面波器件的發(fā)展趨勢。2.論述了聲表面波產(chǎn)生的原理和叉指換能器的工作原理。叉指換能器是由沉淀在壓電材料基片上形如人的手指交叉圖案所構(gòu)成,它可以產(chǎn)生聲表面波。叉指換能器具有設(shè)計靈活并且容易制作,因而得到了廣泛應(yīng)用。3.介紹了聲表面波理論和小波變換理論。分析二進(jìn)小波變換實質(zhì)上是一個卷積運算,從卷積運算出發(fā),闡述小波變化器件及其工

5、作原理。最后可得出利用聲表面波器件可以實現(xiàn)小波變換。4.論述了叉指換能器脈沖響應(yīng)與換能器幾何結(jié)構(gòu)的關(guān)系。闡述了指條相等重疊、均勻周期叉指換能器的脈沖響應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,從該模型出發(fā),又詳細(xì)闡述了小波式叉指換能器脈沖響應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。最后闡述了接收叉指換能器脈沖響應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。5.我們把聲表面波技術(shù)與小波變換技術(shù)相結(jié)合制作出小波變換器件,從而使小波變換器件化,為用戶使用帶來方便。6.對該小波變換器件進(jìn)行測試,其測試結(jié)果表明:用聲表面波器件能實現(xiàn)