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深海海底山引起的混响杂波联合预报方法

哈尔滨工程大学学报 2024年第3期45卷 466-473页

作者：杨华秦继兴莫东鹏高博中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室北京100190 中国科学院大学物理学院北京100190 中国人民解放军92578部队北京100161 中国海洋大学信息海洋技术学院山东青岛266100

针对深海复杂海域的主动探测混响杂波干扰的联合工程预报问题,本文基于三维射线-简正波理论建立了深海海底山引起的混响杂波联合预报方法,将海底山当作一类具有强散射特征的体积散射源,提出了对海底山的体积散射函数在水平和垂直维度上... 详细信息

针对深海复杂海域的主动探测混响杂波干扰的联合工程预报问题,本文基于三维射线-简正波理论建立了深海海底山引起的混响杂波联合预报方法,将海底山当作一类具有强散射特征的体积散射源,提出了对海底山的体积散射函数在水平和垂直维度上进行网格划分的数值积分方法。研究了不同水平方位,不同地形条件下的海底混响和海底山杂波强度特征。实现了小起伏水平海底和海底山地形的深海海底混响和海底山杂波的统一预报。研究结果表明:海底山的体积散射源经过水平和垂直维度的划分后,可以和水平海底的小尺度散射过程形成有效耦合,而海底山杂波的时间尺度和包络强度分别受海底山的水平宽度和垂直高度影响。通过海上实验数据比对,验证了本文所提预报方法的准确性。

关键词：深海混响海底山杂波混响杂波模型射线理论主动声呐体积散射混响预报

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深海混响时域波形预报射线模型

深海混响时域波形预报射线模型

基于时频空域三维滤波的深海界面混响抑制方法

中国声学学会水声学分会2015年学术会议

作者：伍冬黄益旺哈尔滨工程大学水声技术重点实验室哈尔滨工程大学水声工程学院

主动声纳通过发射某种形式的声信号,检测背景干扰下由障碍物或目标反射的回波,在很多情况下,混响是主要的背景干扰,因此研究混响对于提高主动声纳的工作性能具有重要意义。混响的形成过程包含声信号的传播和散射,其中散射体的散射是混... 详细信息

主动声纳通过发射某种形式的声信号,检测背景干扰下由障碍物或目标反射的回波,在很多情况下,混响是主要的背景干扰,因此研究混响对于提高主动声纳的工作性能具有重要意义。混响的形成过程包含声信号的传播和散射,其中散射体的散射是混响形成的原因。本文基于射线理论,结合散射体对声信号的散射效应,建立了一种收发分置深海混响模型,并得到了Munk声速剖面下深海混响的时域波形,对于分析混响特性,改善主动声纳探测能力具有重要指导意义。

关键词：收发分置深海混响射线声学时域波形

来源： cnki会议评论

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声学与电子工程 2022年第4期 1-4,8页

作者：程垦王方勇声纳技术重点实验室第七一五研究所杭州310023

深海环境下,海面-海底垂直多次反射引起的周期强混响、小掠射角界面散射混响等,使主动声呐混响背景具有三维空间指向性。平台运动条件下,混响三维来波特性使混响频率扩展范围大,显著增强了混响背景下运动目标的检测和辨识难度。文章通... 详细信息

深海环境下,海面-海底垂直多次反射引起的周期强混响、小掠射角界面散射混响等,使主动声呐混响背景具有三维空间指向性。平台运动条件下,混响三维来波特性使混响频率扩展范围大,显著增强了混响背景下运动目标的检测和辨识难度。文章通过将深海主动声呐阵列数据扩展到三维矩阵(时间维、方位维、频率维),在分析混响与目标回波时-空-频联合域能量分布特性差异的基础上,提出一种基于三维滤波的混响抑制方法,经仿真与实测数据验证,滤波前后信混比增益均值为20 dB,显著增强深海环境下对运动目标的分辨能力。

关键词：深海混响混响抑制主动探测三维滤波运动目标检测

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基于小斜率近似的深海海面混响

物理学报 2021年第17期70卷 143-152页

作者：殷丽君吴金荣侯倩男马力中国科学院声学研究所中科院水声环境特性重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

收发设备在海面附近的深海混响实验中,多途时延使得最先到达水听器的为海面混响信号,且不受海底散射声场的干扰.本文利用射线理论描述深海声传播的格林函数,采用粗糙界面一阶小斜率近似方法描述全角度海面散射,给出海面混响声场的表达式... 详细信息

收发设备在海面附近的深海混响实验中,多途时延使得最先到达水听器的为海面混响信号,且不受海底散射声场的干扰.本文利用射线理论描述深海声传播的格林函数,采用粗糙界面一阶小斜率近似方法描述全角度海面散射,给出海面混响声场的表达式.同时考虑了海面表层气泡散射的贡献,获得了海面混响理论.通过数值仿真数据和深海实验数据的比较对海面混响模型进行验证,分析了不同接收深度、频率下的海面混响强度衰减趋势.结果表明:低海况条件下,低频海面混响由粗糙界面散射主导,气泡散射可以忽略,随频率升高,气泡散射对海面混响的贡献逐渐增大,海面附近收发深度的小幅变化对混响衰减曲线的影响不明显.基于该模型提出一种反演海面粗糙界面谱参数的方法,数值计算结果验证了该模型能够在风速已知的前提下,通过海面混响数据提取海面粗糙界面谱参数.

关键词：深海混响小斜率近似射线海面散射

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非完全深海声道环境下混响强度建模与分析

哈尔滨工程大学学报 2021年第3期42卷 325-330页

作者：殷丽君吴金荣郭圣明张建兰侯倩男马力中国科学院声学研究所中科院水声环境特性重点实验室北京100190 中国科学院大学物理学院北京100049

为研究非完全深海声道环境下海面和海底近距离大掠射角散射以及远距离小掠射角散射对混响的贡献,本文采用小斜率近似考虑全掠射角范围粗糙界面散射作用,结合射线理论声场算法,建立了海面和海底混响强度模型。利用南海实测混响数据对模... 详细信息

为研究非完全深海声道环境下海面和海底近距离大掠射角散射以及远距离小掠射角散射对混响的贡献,本文采用小斜率近似考虑全掠射角范围粗糙界面散射作用,结合射线理论声场算法,建立了海面和海底混响强度模型。利用南海实测混响数据对模型进行了验证,通过数值计算比较了海面和海底混响强度衰减特性差异,揭示了不同时间段的混响信号多途属性。结果表明:在表面声速为负梯度的非完全深海声道环境中,对于通常的海面附近发射和接收情形,海面混响强度衰减较快,海底散射起主导作用。

关键词：非完全深海声道混响模型深海混响平均混响强度小斜率近似射线理论海底混响海面混响海底散射强度海面散射强度

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深海海底混响仿真及空间垂直相关性分析

电声技术 2018年第6期42卷 27-29,38页

作者：周洪嵩刘彩红胡宇杭州应用声学研究所声纳技术重点实验室浙江杭州310012

海洋混响是影响主动声纳性能的主要因素之一。研究表明海洋中的各种散射体分布的随机性造成了散射声波相位的随机性,这使得混响是一个空变的随机过程。混响的空间相关性作为混响的统计特性之一成为了声纳设计师十分关心的问题。本文基... 详细信息

海洋混响是影响主动声纳性能的主要因素之一。研究表明海洋中的各种散射体分布的随机性造成了散射声波相位的随机性,这使得混响是一个空变的随机过程。混响的空间相关性作为混响的统计特性之一成为了声纳设计师十分关心的问题。本文基于射线声学,给出深海混响信号的仿真模型。与浅海信道相比,深海条件下,海深足够大,不同多途传播路径的声线混响时间不同,这使得他们在时间上能够分开,另外深海信道中的声影区和汇聚区也是影响散射声波空间分布的重要因素。本文考虑了深海声道的特性,重点研究了声波频率、水听器间距对混响信号垂直相关特性的影响。仿真结果表明:混响的垂直相关特性受深海信道影响强烈。声波频率、水听器之间的空间距离都是混响空间相关特性的重要影响因素。

关键词：深海混响垂直空间相关性射线