【摘 要】
：
水声通信往往受到内波等海洋现象的影响,而信号的时间相关半径是水下通讯的重要指标.声信号时间相关性数值仿真中,海洋内波环境的生成一般使用二维平流模型,但二维平流模型忽略了内波在传播过程中的变化.本文通过对亚洲海实验数据的处理分析,观察到孤立子内波在行进中发生的演变,利用实验中温度链数据使用PE(抛物线)算法和Monte Carlo仿真对声信号匹配场时间相关性进行了数值仿真,分析后发现内波的变化影响仿
【机 构】
：
中国海洋大学海洋技术系,266100青岛 中国科学院声学研究所声信息国家重点实验室,100190北
论文部分内容阅读
水声通信往往受到内波等海洋现象的影响,而信号的时间相关半径是水下通讯的重要指标.声信号时间相关性数值仿真中,海洋内波环境的生成一般使用二维平流模型,但二维平流模型忽略了内波在传播过程中的变化.本文通过对亚洲海实验数据的处理分析,观察到孤立子内波在行进中发生的演变,利用实验中温度链数据使用PE(抛物线)算法和Monte Carlo仿真对声信号匹配场时间相关性进行了数值仿真,分析后发现内波的变化影响仿真结果和实际结果的差距,内波变化越小,二维平流模型数值仿真结果与实验结果越接近.
其他文献
浅海环境受季节、气候、地形等条件影响,声场具有显著的空时变化性,但由于空时采样不充分,通常不能确知环境参数.在环境参数失配的情况下匹配场处理(MFP)对目标的定位性能严重恶化.本文仿真分析了典型浅海环境中水深、声速剖面等参数失配对声源的距离和深度估计误差的影响,并从简正波模型的角度提出了解释.
水声换能器的低频性能测试是一个难题,互易原理提供了一种解决该难题的途径.本文提出了一种低频水声换能器的力声互易测试方法.基于力声互易原理,设计了一种半潜入式的力声互易装置,通过力电互易实验,验证了该装置在水中具有良好的互易性质.利用该装置在有限水域中测试了一款低频水声换能器的辐射特性.测试结果与自由场法测试结果在600～1000Hz具有良好的一致性,说明了该方法的有效性.该力声互易装置可测频率的下
在被动声呐探测领域中,目标深度的判别一直都是研究的重点.本文提出了一种基于模态分解进行深度估计的方法,当接收信号可以实现在距离上均匀采样的情况下,基于kracken仿真得到拷贝向量,将拷贝向量与目标信号进行距离-波数域上的匹配相关处理来实现对目标的模态分解,根据模态在深度上的分布规律,用正弦函数对模态函数幅值进行拟合并得到正弦曲线的角频率,这一参数是由声源深度决定的,进而得到目标的估计深度,完成根
基于光纤水听器探测研究水下蛙人的目标特性,采用基于呼吸特性的目标识别方法对开式蛙人和闭式蛙人开展了湖上试验,采集的蛙人的呼吸声信号,利用功率谱、时域波形包络、时频分析特征进行了分析,结果认为开式蛙人的信号包络具有明显的周期性,周期约为3s,蛙人呼吸声信号的包络谱在0.3Hz～0.4Hz之间有一个明显的峰值,而闭式蛙人的信号包络不具有明显的包络特征,此频率与开式蛙人和闭式蛙人配备的呼吸设备相关.该特
现今,空气中发动机等的隔声降噪研究比较多,而对水下的电机隔振隔声研究较少,水下双层壳结构隔声研究日益成为水下声场研究关注的重要课题.本文结合质量效应,阻抗失配,吸声隔声等隔声原理,建立双层壳模型,采用Virtual Lab等声学仿真软件进行声场计算,结合有限元方法解决声振耦合问题,分析水下双层隔声罩不同工况下声场的变化特点,以此来研究水下双层隔声罩质量效应,阻抗失配,吸声隔声隔声等机理对隔声效果的
本文首先介绍了光纤水听器阵列对水下开式蛙人和闭式蛙人进行的被动探测湖上试验,然后根据蛙人呼吸特性进行了分子带波束形成处理和相应后置处理,对开式蛙人和闭式蛙人实现了方位轨迹估计.由湖上试验数据处理结果得知,在不同试验工况下,由于开式蛙人特征比较明显,利用分子带波束形成处理和相应后置处理可有效实现开式蛙人的方位轨迹估计;虽然闭式蛙人呼吸特征不明显,对于闭式蛙人方位轨迹估计有一定模糊度,但该方位估计方法
海洋混响是主动声呐的重要干扰，它是由发射信号与海洋起伏界面和介质不均匀体相互作用产生的散射声能量在接收点处叠加而成。混响的某些时频特性与发射信号本身性质和传播信道的性质都息息相关，为主动探测系统的混响抑制问题带来了极大的挑战。近年来，研究人员从波形设计、时频分析、统计特性、混沌属性、随机共振和时空联合处理等方面围绕混响抑制开展了大量工作，混响是主动探测难以避免的重要干扰.本文针对混响背景下移动目标
抛物方程(PE)用于描述浅海环境中的声传播时,不仅要考虑海底反射的影响,而且还要考虑海底地形起伏所造成的求解域的变化.本文对海底地形起伏所造成的求解域变化问题作出了初步的探索,推导了求解域变化对于PE方程中r方向偏导数以及边界条件的影响,并初步提出了求解域变化PE方程的Galerkin解法。
本文讨论了Pekeris波导中线源声场计算的波数积分方法,提出采用对于上行和下行衰减波场选择不同深度轴原点的方法,前者原点位于海底,后者位于海面,获得Pekeris波导中线源声场的精确、稳定的数值解.数值计算实例结果对比表明,简正波模型KRAKENC程序得到的线源近场声场计算结果在某些情况下存在较大误差,按文中所提方法所获得的Pekeris波导中声场的数值解是准确的,文中同时给出了相应的物理解释.
考虑航船噪声源分布的非均匀性,建立了噪声源非均匀分布的深海环境噪声模型,运用FOR3D程序3D模式,探讨深海海山对其周围的低频环境噪声场的影响.研究结果表明:海山对局部方向的环境噪声源具有明显遮挡效果,当航道区和接收点位于海山不同侧,且三者基本在一条水平连线附近时,环境噪声级明显低于平坦海底的计算值;而对于均匀分布风关噪声源,当海山范围不十分大时,海山对其周边接收点的环境噪声级并无太大影响.