【摘 要】
:
深海声源定位是海洋声学研究的重要内容,目前报道的有关深海声源的定位方法主要利用水听器(阵)获取的声压信息.矢量水听器在浅海目标方位估计、水下声源定位等方面有重要应用,基于矢量水听器的深海声源定位方法值得研究.2014年在某深海海域进行的水声综合考察实验中,布放在水下3146m深处的矢量水听器成功地接收到了深度为140m的拖曳声源发射的实验信号.本文结合深海直达波区的声场特性,提出利用矢量水听器测量
【机 构】
:
泰山学院物理与电子工程学院,泰安271000
论文部分内容阅读
深海声源定位是海洋声学研究的重要内容,目前报道的有关深海声源的定位方法主要利用水听器(阵)获取的声压信息.矢量水听器在浅海目标方位估计、水下声源定位等方面有重要应用,基于矢量水听器的深海声源定位方法值得研究.2014年在某深海海域进行的水声综合考察实验中,布放在水下3146m深处的矢量水听器成功地接收到了深度为140m的拖曳声源发射的实验信号.本文结合深海直达波区的声场特性,提出利用矢量水听器测量信号估计声线到达角,并进一步根据声线到达角对直达波区近水面声源的距离进行估计,同时还利用矢量水听器测量信号对声源方位进行估计.实验数据处理结果表明,估计的声源距离和方位与实验测量结果基本一致.
其他文献
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.
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
抛物方程(PE)模型广泛应用于求解海洋中的声波传播问题.相较于标准抛物方程和其它广义抛物方程,以Padé级数形式展开的抛物方程(Padé-PE)能在大角度范围内为主传播方向上提供更高精度的值.理论上乘积形式的Padé级数在后续PE求解的FFT计算中更方便和更高效,本文将对乘积形式的Padé级数系数进行理论的推导和计算,以便于后续的抛物方程求解.