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1.
一种低声速沉积层海底参数声学反演方法   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
李梦竹  李整林  周纪浔  张仁和 《物理学报》2019,68(9):94301-094301
软泥底环境下沉积层参数的声学反演是国际水声领域的一个研究热点.浅海中,当高声速基底和海水之间存在一层低声速(小于海水声速)的沉积层时,小掠射角情况下不同频率声传播损失会出现周期性增大现象.基于此现象,提出一种适用于低声速沉积层的海底参数声学反演方法.首先,推导给出小掠射角情况下传播损失周期增大的频率间隔与沉积层声速、厚度及近海底海水声速之间的解析表达式;其次,利用一次黄海实验中软泥底环境下的宽带声传播信号,提取了小掠射角下传播损失增大的频率周期;再次,把该解析表达式作为约束条件,结合Hamilton密度与声速的经验公式,采用匹配场处理反演给出沉积层的声速、密度、厚度及基底的声速、密度;然后,利用声传播损失数据反演得到泥底环境下不同频率的声衰减系数,通过拟合发现泥底声衰减系数随频率近似呈线性关系;最后,给出了双层海底模型和半无限大海底模型等效性的讨论.反演结果为低声速沉积层海底声传播规律研究与应用提供了海底声学参数.  相似文献   
2.
浅海声场垂直振速与水平振速相关特性及应用   总被引:1,自引:0,他引:1  
基于矢量水听器记录的质点振速信号,研究了浅海声场垂直振速与水平振速的相关特性,理论与仿真结果表明记录的垂直振速与水平振速的相关系数是矢量水听器俯仰角度的函数,矢量水听器不发生俯仰时二者的相关系数约为零.基于上述特点,提出了一种利用矢量水听器记录信号自适应校正矢量水听器俯仰姿态的方法,实验结果表明,该方法能有效校正矢量水听器俯仰姿态.  相似文献   
3.
孤立子内波引起的高号简正波到达时间起伏   总被引:4,自引:0,他引:4  
在新泽西附近海域进行的浅海实验(Sw'06)观测到了大量的孤立子内波.利用SW'06海洋环境资料分析了有无孤立子内波存在时的脉冲声到达时间起伏.发现当孤立子内波出现时, 1号简正波到达时间较为稳定,而一些高号简正波到达时间比第1号简正波提前,且随着温跃层深度变化而起伏.经射线理论分析表明:由于孤立子内波出现,导致温跃...  相似文献   
4.
海底反射损失的一种反演方法   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文以浅海平滑平均声场理论为基础,提出一种由传播衰减反演海底反射损失的方法.我们用一组参数来分段线性表示海底反射损失,要求计算的与测量得到的传播衰减之间的均方误差最小.文中采用Gauss-Newton迭代法将问题分解为一系列线性最小二乘问题,利用Levenberg-Marquardt方法改善了解的稳定性.最后列举了计算机模拟与反演实例,表明本方法可获得满意的结果.  相似文献   
5.
戚聿波  周士弘  张仁和  张波  任云 《物理学报》2014,63(4):44303-044303
针对水平变化浅海声波导中声源宽容性被动测距问题,理论分析了海底地形水平缓变浅海波导中卷绕变换基础上的低频声场特征频率.推导了绝对硬海底时水平变化波导中声场模态时频到达结构以及模态瞬时相位的表达式,由该表达式给出了特征频率与收发距离的变化关系,进而提出了水平变化浅海波导中声源距离被动估计的修正方法,通过仿真和实验对理论与方法进行了验证.  相似文献   
6.
提出了一种MVDR(最小方差无失真响应)的改进算法,用以解决常规MVDR算法由于阵形时变而出现的性能下降问题。在获得时变阵形估计数据的基础上,该算法以统计时段内的平均阵形为基准阵形,在每个扫描方向上根据实际阵形和基准阵形的差异对阵列互谱矩阵多样本进行相位补偿,从而实现统计时段内的互谱矩阵多样本相干累加和目标检测。数值仿真与海上实验数据处理结果表明:与传统MVDR算法相比,改进算法有效缓解了时变阵形下的目标测向角度模糊问题,可提高拖线阵目标左右舷分辨性能、增强弱目标检测能力。  相似文献   
7.
浅海中简正波的衰减与群速   总被引:4,自引:0,他引:4  
本文从均匀浅海的频散方程出发导出了计算简正波衰减与群速的公式,并通过数值例子比较了它们的精度。文中特别讨论了临界简正波的衰减与群速,证明Pekeris浅海中临界简正波的衰减与群速一般小于海底吸收与声速,从而修正了 Kornhauser,Raney,Weston与Tindle关于临界简正波衰减与群速正好等于海底吸收与声速的结论。  相似文献   
8.
浅海平均混响强度的数值模拟   总被引:1,自引:0,他引:1  
海中混响是回声探测的严重干扰。利用本文给出的混响模型可较快地计算分层海洋中平均混响强度的衰减规律及深度结构。 对于近程混响,由于海水非均匀性的影响较小,使用均匀层的射线方法计算。对于远程混响,使用简正波方法计算,它保持了平滑平均后的深度结构。在中等距离上两者能很好地衔接起来,由于考虑了复本征值对简正波入射场的影响,提高了计算精度,通过比较不同散射模型对混响强度计算的影响,提出以分离型二元散射模型作为混响数值模拟的基础,使能由界面反向散射系数估算二元后向散射系数,并大大简化混响强度的数值计算。  相似文献   
9.
张仁和 《应用声学》2006,25(6):325-327
声波是目前唯一能在海洋中远距离传播的波动形式,发展水声技术具有极其重要的应用背景。作为一门交叉学科,近十年来水声技术的发展是与水声物理、信号处理以及海洋环境的紧密结合是分不开的,本文利用最近的研究成果来说明这一趋势。  相似文献   
10.
关于光纤水听器灵敏度的讨论   总被引:10,自引:1,他引:9       下载免费PDF全文
倪明  张仁和  胡永明  孟洲 《应用声学》2002,21(6):18-21,17
本文先简略介绍了干涉型光纤水听器的基本原理与检测信号的基本方法,由此给出了光纤水听器相位归一化灵敏度、相位灵敏度、电压灵敏度的定义。在分析它们的物理意义以及相互之间关系的基础上,给出一组能反映它们对应关系的一组数据,以及一光纤水听器探头频率响应曲线。  相似文献   
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