矢量混響特性研究.pdf

1、混響信號(hào)是聲波傳播過(guò)程中隨機(jī)起伏的海面或不平整的海底或海水媒質(zhì)內(nèi)部的隨機(jī)不均勻性形成的反向散射在接收點(diǎn)所收到的聲信號(hào)?；祉懓兴虏▽?dǎo)聲學(xué)和海洋特性的信息，一直是理論和試驗(yàn)研究的課題?；祉懯前殡S發(fā)射信號(hào)產(chǎn)生的，是主動(dòng)聲納系統(tǒng)主要的背景干擾，大大限制了聲納的作用距離和參數(shù)估計(jì)性能。為了改善主動(dòng)聲納的工作性能，須對(duì)海洋混響特性進(jìn)行研究。 長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)海洋混響的研究，都是針對(duì)聲壓這一物理量而言的。矢量水聽(tīng)器的問(wèn)世，改變了這

2、種源信息的單一性，它可以同時(shí)測(cè)量聲場(chǎng)中的聲壓p(t)和質(zhì)點(diǎn)振速的三個(gè)正交分量v<,x>(t)，v<,y>(t)，v<,z>(t)，比單純的聲壓p(t)含有更多的信息，可以更充分、更全面地描述混響這一散射場(chǎng)。 本文以混響理論和矢量聲學(xué)理論為基礎(chǔ)，首先利用單元散射模型和點(diǎn)散射模型對(duì)海洋混響進(jìn)行了研究和仿真，結(jié)果表明：矢量水聽(tīng)器可以抑制混響。其次，結(jié)合淺海低頻矢量混響數(shù)據(jù)，從頻率，概率分布，聲壓和振速的時(shí)空相關(guān)，混響信號(hào)的脈間相關(guān)和拷

3、貝相關(guān)等統(tǒng)計(jì)特性進(jìn)行了分析，結(jié)果表明：界面散射在淺海低頻混響中起著重要作用，且淺海混響是各向異性的，存在明顯的確定分量；混響場(chǎng)聲壓和振速的三個(gè)分量存在一定的相關(guān)性，其聲壓和振速水平分量的相關(guān)性比聲壓和振速垂直分量的相關(guān)性弱。然后，利用測(cè)試數(shù)據(jù)和仿真模型，分析了信號(hào)的Itakura距離和時(shí)頻特性(如瞬時(shí)頻率、WV譜)，結(jié)果表明：混響是一個(gè)局部可平穩(wěn)化的隨機(jī)過(guò)程，其振速水平分量的Wv譜比垂直分量明顯。最后，從混響的矢量特性(如瞬時(shí)聲能流)，