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水下目标的声散射问题的研究具有理论基础和工程应用的重要意义。水下目标的声散射特性对于水下目标的识别发挥着基础作用。本文的主要研究内容是水下目标弹性体的散射声场,声散射特性及其特征提取的研究。
首先详细阐述了波动方程理论,计算了水中的具有规则形状的圆球形目标在平面声波入射时的散射声场。考察了弹性体散射声场模型中的目标分别是弹性球体、弹性球壳以及双层弹性球壳的情况,给出了弹性球体、弹性球壳以及双层弹性球壳的散射声场的解析表达式。
接着具体分析了目标弹性体的声散射特性。在弹性体散射声场计算的基础上阐述了散射形态函数以及共振散射谱和特点,并且解释了弹性体的散射机理。分别计算不同目标弹性体的形态函数,讨论了各种因素对形态函数的影响。
然后,使用目标弹性体的散射形态函数计算结果,计算出不同入射声波信号情况下的目标散射回波,然后对散射回波特性进行具体分析。同时利用散射回波的特点对目标散射进行特征提取的研究。