一種基于單水聽器的淺海水下聲源被動測距方法
本文選題:海底相移參數(shù) + warping變換。 參考:《物理學(xué)報》2017年18期
【摘要】:針對淺海波導(dǎo)中寬帶脈沖聲源的被動測距問題,本文在群延遲理論的基礎(chǔ)上,與warping變換處理相結(jié)合,提出了一種適用于淺海波導(dǎo)中寬帶聲源的單水聽器被動測距方法.利用warping變換可以實現(xiàn)對脈沖聲源接收信號各階簡正波的分離提取,對分離后的簡正波進(jìn)行時頻分析處理可以得到各階簡正波到達(dá)時刻和頻率之間的關(guān)系,即各階簡正波的頻散曲線,從而得到任意兩階簡正波到達(dá)接收水聽器的時延差.海底相移參數(shù)P是描述海底地聲參數(shù)的一個重要參量,包含了海底地聲參數(shù)信息,在海底環(huán)境參數(shù)未知而P已知的情況下,利用P和簡正波水平波數(shù)之間的關(guān)系可以求得任意兩階簡正波的?S_(g,mn)(群慢差).根據(jù)群延遲理論,利用得到的任意兩階簡正波的時延和?S_(g,mn)可實現(xiàn)利用單水聽器對水下聲源進(jìn)行被動測距.本文提出的測距方法測量簡單、計算方便,具有較強的實用意義.數(shù)值仿真和海上實驗數(shù)據(jù)處理結(jié)果的測距誤差都在10%以內(nèi),證明了該方法的有效性.
[Abstract]:Based on group delay theory and warping transform processing, a single hydrophone passive ranging method for broadband acoustic sources in shallow water waveguides is proposed in this paper. The warping transform can be used to separate and extract the normal normal wave of the received signal from the pulse sound source, and the relationship between the arrival time and the frequency of the normal normal wave can be obtained by time-frequency analysis of the separated normal wave. That is, the dispersion curve of the normal wave of each order, and the delay difference of the arrival of any two order normal wave to the receiving hydrophone is obtained. The submarine phase shift parameter P is an important parameter to describe the underwater acoustic parameters, which contains the information of the submarine acoustic parameters. When the sea floor environmental parameters are unknown and P is known, By using the relation between P and the horizontal wave number of normal wave, we can obtain the group slow difference of any two order normal wave. According to the theory of group delay, the passive ranging of underwater sound source can be realized by using the time delay of any two order normal wave and the S / S / S / G / M ~ (n). The method proposed in this paper is simple in measurement, convenient in calculation and of great practical significance. The range error of numerical simulation and experimental data processing is less than 10%, which proves the effectiveness of the method.
【作者單位】: 哈爾濱工程大學(xué)水聲工程學(xué)院;哈爾濱工程大學(xué)水聲技術(shù)重點實驗室;
【基金】:國家自然科學(xué)基金重點項目(批準(zhǔn)號:112340002)和國家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號:11474073)資助的課題~~
【分類號】:TB56
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,本文編號:1779571
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