引 言
声学参量阵(Parametric Acoustic Array)是利用介质的非线性特性，使用两个沿同一方向传播的高频初始波在远场中获得差频、和频及倍频等的声发射装置。根据介质中声吸收原理，吸收与信号频率的平方成正比，在声波的传播过程中，和频及倍频等频率较高的信号衰减很快，经过一段距离后，仅剩下频率较低的差频信号。与常规换能器相比，首先，该差频信号具有更好的指向性；其次，该差频信号几乎没有旁瓣，避免了在浅海沉底或沉积物探测过程中由于边界不均匀所带来的干扰和信号处理的复杂性；第三，差频信号具有大于10 kHz的带宽，空间分辨率高，抗混响，并能获得较高的信号处理增益等。
基于上述
声学参量阵是一种利用非线性介质特性的声发射技术，主要由两个高频初始波在远场相互作用产生差频、和频和倍频等声信号。由于高频率信号在传播过程中快速衰减，最终只剩下低频的差频信号。这种差频信号具有优异的指向性，几乎没有旁瓣，因此在水下探测和通信中具有高空间分辨率，能有效抵抗混响，提升信号处理增益。在水下探测领域，参量阵已被广泛应用，例如用于浅海探测、沉积物识别以及堤防安全监测。
LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一种图形化编程环境，常用于设计复杂的测试和控制系统。在这个特定的项目中，基于LabVIEW的参量阵测试系统设计是为了对声参量阵进行功能验证和性能评估。LabVIEW的优势在于其直观的界面和强大的数据处理能力，能够方便地构建用户界面，实现信号生成、采集、分析和控制逻辑。
在声参量阵理论部分，两个高频信号在非线性介质中相互作用，产生多种频率成分。通过选择接近的高频信号，可以得到低频差频信号，提高探测深度和精度。换能器阵设计是关键，通常采用多个换能器按特定排列形成阵列，以增强发射功率，改善指向性和分辨率。本设计采用了3×3矩形阵列，由9个圆形压电陶瓷换能器组成，分成两个通道进行发射。
发射方式分为单通道和双通道。单通道发射简单但功率输出受限，而双通道发射功率大但结构复杂。本系统可能采用了双通道设计，以优化功率输出和信号质量。
LabVIEW在系统设计中扮演的角色是提供软件平台，实现声参量阵的信号生成、信号处理、数据采集和控制策略。通过LabVIEW，工程师可以创建自定义的测试程序，模拟不同的工作条件，验证参量阵的性能，并进行参数优化。
基于LabVIEW的参量阵测试系统设计旨在通过LabVIEW的强大功能，开发一个能够测试和验证声学参量阵性能的系统。这个系统结合了声参量阵的理论优势和LabVIEW的工程实用性，有望在水下探测和通信领域取得更深入的应用和发展。
