有限波束作用下掩埋球体的散射声场计算

计算并分析了海底掩埋物体的三维散射声场。采用“等效垂直线列阵”方法来进行有限波束的建模,并将浅海波导中点声源散射声场的波数积分计算方法,推广到有限波束作用下海底掩埋物体的散射场计算,本文导出了物体位于沉积层中的散射声场计算公式。计算结果表明,在波导中垂直面内的散射声场,与沉积层中点源形成的声场非常相似;当距离较远时,散射声波呈柱面波衰减。文章还分析利用海面反射以提高散射能量的可能性,表明波束指向性及波束宽度对散射声场有较大影响。     

基于扇区特征向量约束的稳健自适应匹配场处理器

自适应匹配场处理可以获得较高的定位精度和旁瓣抑制性能,但需要精确计算的拷贝场向量和参数搜索空间内的精细采样,这为自适应匹配场在实际复杂海洋环境中的实时应用造成了困难。本文提出了一种新的稳健自适应匹配场处理算法,用以同时克服环境参数失配和实时搜索计算量大这两个问题。新算法集成了邻点位置约束、环境扰动约束和扇区聚焦约束等三种自适应匹配场处理器的优点,采用扇区与环境扰动双重约束,不仅对环境参数失配更具宽容性,而且可确保目标位于扇区内的任何点时,主瓣增益损失较小。典型浅海环境下的数值仿真和实测数据分析表明,该算法在一定的环境失配条件下不仅能有效地检测定位目标,还能实现距离/深度平面内的大扇区目标搜索,可大大减小实时运算量。     

西太平洋蒸发波导的时空统计规律研究

海洋蒸发波导自然现象对近海面电磁波的传播有重要影响,获取大面积海域蒸发波导的长时间统计分布规律,对于海上雷达、通信、制导等电磁系统的设计与应用,具有重要意义.针对现有单点局部观测方法的缺点,建立了基于美国环境预报中心再分析数据的大面积海域蒸发波导统计特性计算方法,利用太平洋气象浮标数据、北部湾海岛气象观测数据对分析方法的正确性进行了验证.利用该分析方法和最近18年的美国环境预报中心再分析数据,重点研究了西太平洋蒸发波导的统计规律,获得了蒸发波导高度在不同海域、不同月份的分布特性,建立了空间分辨率约为18 关键词： 蒸发波导 再分析数据 电磁波 统计特性     

印度洋中北部声速剖面结构的时空变化及其物理机理研究

海洋的声速结构对水下声传播有重要影响,在印度洋中北部复杂多变的海洋物理和水文环境中, 获取声速剖面的时空统计分布规律对水下目标探测和水下声通信有重要意义. 由于垂直梯度法在声速结构分析中的局限性及其在印度洋中北部海域的适用性问题, 采用多元统计分析中的最优分割法对声速跃层进行分析,并应用最近10年的地转海洋学实时观测阵 数据对印度洋中北部海域声速剖面的特征量进行了计算,获得了声速跃层的垂直结构特征和时空变化规律; 还利用经验正交函数(EOF)表示方法,分析了印度洋中北部声速剖面拟合精度随EOF阶次的分布特点. 根据印度洋的海洋物理特征,揭示了声速剖面特征量时空演变的内在物理机理.研究结果表明: 最优分割法是适合印度洋声速结构的跃层判断方法,并提出了相应的判断准则参数; 声速剖面拟合精度随EOF阶次变化的区域性分布特征较明显,其季节性变化较小; 印度洋中北部的深海声道轴只在5°S以南明显存在,在15°S---25°S 附近海域存在三个跃层;印度洋中北部声速剖面结构可分为单跃层、双跃层Ⅰ型、 双跃层Ⅱ型和三跃层四种类型以及春夏秋冬四个季节模态. 声速剖面的分析结果对于水声传播和声纳系统的使用具有一定参考意义.     

鲲鹏声鸣惊大海 桃李芬芳铸华章——贺马远良院士八十华诞

正2018年7月15日是马远良先生八十华诞。马远良先生是西北工业大学教授、我国水声工程与信息领域的著名科学家、中国工程院院士。他创建了我国水中兵器学科第一个博士学科点和博士后流动站,在水中兵器领域培养了我国第一位博士、在水声工程领域培养了一批卓越的中青年才俊。他在水声工程和水声信号处理领域成绩斐然,研制成功中国第一部航空吊放声呐和多型重大国防装备,是我国航空吊放声呐领域的开拓者和奠基人。他提出的声呐体积阵     

浅海水声信道响应的盲估计

在难以得到发射源信号的水下声场环境中,利用单水听器或单个波束的接收数据可以进行浅海信道响应的盲估计。首先运用径向高斯核时频分析方法进行源信号重构,再利用接收数据和所重构的源信号,通过高精度时延估计的WRELAX算法,估计出水声信道响应。所提出的盲估计方法经过海洋实验数据验证,估计结果准确,表明这种方法在水声领域具有广泛的应用前景。     

采用拖曳线列阵的海洋声学参数联合反演方法研究

匹配场反演方法是快速获取海底声学参数的一种有效途径,但是其反映的是水体和海底空间变化环境的平均效果,对海底密度和衰减系数的敏感性较小,且在复杂海底环境下,不确定性明显增加。匹配场反演方法通常采用垂直阵来实现,其机动性较差,只能获得局部海区的环境参数。利用拖曳线列阵可以实现环境参数的走航式获取。提出了基于匹配场与反射损失联合反演的方法,利用其中之一的反演结果作为下一步反演的先验信息,敏感参数与不敏感参数多步反演,并逐步缩小了参数的优化空间。同时引入贝叶斯理论与蒙特卡罗方法对反演参数的后验概率密度进行分析,并利用反演结果的后验分布计算了传播损失随距离的概率分布。研究结果表明,联合反演方法对地声参数进行了更准确的反演,尤其是对海底声速反演效果提高明显。通过传播损失的概率分布发现,估计得到的海底参数用于声场预报时,误差较小。     

一种基于简正波模态消频散变换的声源距离深度估计方法

针对浅海环境中传播的低频宽带水声脉冲信号,基于简正波水平波数差和波导不变量之间的关系,本文提出了一种利用距离-频散参数二维平面聚焦测距与匹配模态能量定深的目标声源定位方法.首先,通过将由频散参数和波导不变量表示的前几阶模态相速度与由环境模型计算的相速度进行对比分析,从而估计出前几阶模态的频散参数和环境的波导不变量.其次,利用估计出的频散参数值和波导不变量对接收信号进行消频散变换处理,只有当接收信号的距离参数等于目标声源距离时,各号简正波的幅度均达到最大值,在距离-频散参数二维平面上,出现声压聚焦的现象,利用此现象可以估计目标声源的距离.不仅如此,消频散变换后的接收信号,前几阶模态在时域上明显地分离开来,可以准确地估计出前几阶模态的能量,采用多模态能量匹配的方式,可以估计出目标声源的深度.最后,通过对仿真和冬季获得的气枪信号数据处理结果验证了本文方法的有效性.     

基本放大电路多媒体课件研制

本文介绍了我们在研究及开发基本放大电路多媒体课件开发过程中，对总体内容设计、多角度讲解方式、高性能仿真等方面的创新性设计以及软件特色。     

匹配场噪声抑制--一种波束域方法

拖船噪声是一种具有多途角扩展的宽带相干干扰,而拖船噪声抑制是拖线阵声呐系统中的关键技术之一。在现有后置波束形成干扰抵消器的基础上,提出了一种用于本舰干扰抵消的波束域方法,即利用本舰噪声在拖线阵上的拷贝场向量直接进行干扰波束的形成,从而更好地消除本舰强干扰。在环境参数不确定和扫描方向向量存在误差的情况下,该方法比以往研究的阵元域匹配场噪声抑制具有更稳健的性能。仿真结果验证了提出方法的有效性。