作為主動聲吶海洋探測的一種主要干擾信號,海洋混響信號的建模仿真是具有實際科學(xué)意義的。尤其是收發(fā)分置混響信號的研究不僅可以減少實際實驗的耗費,也會縮短設(shè)備的研制周期。同時對于混響信號的理論仿真分析更是目標(biāo)探測中混響抑制工作的基礎(chǔ)研究。本論文進(jìn)行了三維收發(fā)分置多路徑混響信號的建模仿真,分析了混響信號的空時特性,同時利用了空時最優(yōu)處理方法有效的抑制混響信號。首先,混響信號作為散射和傳播的綜合體,三維海底、海面散射模型的討論是混響信號模型構(gòu)建的基礎(chǔ)研究。本論文考慮了風(fēng)速、海面附近的氣泡、海底底質(zhì)以及頻率等因素對界面散射強(qiáng)度的影響。討論了界面散射強(qiáng)度隨入射角、散射角和方位角等角度的變化規(guī)律。其次,利用等時橢球模型進(jìn)行三維收發(fā)分置混響模型的構(gòu)建。結(jié)合實際環(huán)境將模型擴(kuò)展到發(fā)射站與接收站相對任意高度的條件下,同時對傳播的多路徑雙基地混響信號進(jìn)行仿真分析。討論了信號參數(shù)對混響強(qiáng)度的影響,也分析了混響信號的頻譜特性和包絡(luò)特性等。對比分析實際南海多基地混響實驗數(shù)據(jù)以驗證模型的正確性。最后,對混響信號的空時特性展開研究,即空間角度和多普勒特性。推導(dǎo)了雙基地混響的空時分布,驗證了聲源不同運(yùn)動方向時混響的空時分布... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

混響形成過程

圖1.2雙基地聲吶系統(tǒng)配置方式

也體現(xiàn)信號的傳播過程，因此在混響信號形成過程中既受水下環(huán)境的影響，也與水中散射體類型有關(guān)。如圖 2.1 所示為相應(yīng)混響信號界面散射和傳播過程的示意圖：圖2.1 混響形成過程示意圖依據(jù)海洋中散射體的空間分布類型的差異，人們通常將混響散射分為海底、海面散射和體積散射構(gòu)成的三種主要類型混響信號。其中產(chǎn)生體積混響信號的散射體主要由生活在水中的漂流生物和各類魚類等海洋生物組成；海面混響通常由海洋表面的粗糙度以及近海面處附著的氣泡產(chǎn)生的聲散射引起的；而海底底質(zhì)的軟硬度、粗糙度以及海底面的起伏性形成的聲散射則是形成海底混響的主要原因。由于海底、海面混響信號產(chǎn)生原理相類似，因此海底和海面混響通常被統(tǒng)一稱為界面混響。相比于界面混響中復(fù)雜的界面和水體情況對散射的雙重影響，體積混響僅受到海水介質(zhì)的影響，散射機(jī)理較為簡單。但是，水中的生物、溫度、湍流等因素也使體積散射強(qiáng)度值在不同海域、不同季節(jié)的變化規(guī)律不盡相同。體積混響主要由一些生物體的散射迭加構(gòu)成的。當(dāng)頻率較高時，散射體主要為海洋中的浮游動、植物，而頻率為2-10kHz 時，海洋中的各種魚類為主要散射體。通常情況在淺海環(huán)境中僅給出體積散射強(qiáng)度的大致范圍和一般規(guī)律

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]粗糙海底單基地散射和混響建模與仿真[J]. 王松,梁紅,楊長生.  魚雷技術(shù). 2014(01)
[2]不規(guī)則海域收發(fā)合置混響強(qiáng)度建模與驗證[J]. 張明輝,孫輝,朱廣平,陳文劍.  聲學(xué)技術(shù). 2011(06)
[3]主動聲納陣的混響仿真及檢驗[J]. 崔曉東,黃建國,張群飛.  計算機(jī)仿真. 2011(09)
[4]雙基地聲納矢量傳感器直達(dá)波抑制技術(shù)[J]. 鄒吉武,孫大軍,師俊杰,蘭華林.  高技術(shù)通訊. 2010(11)
[5]雙基地混響平均強(qiáng)度理論及仿真預(yù)報[J]. 惠娟,王自娟,惠俊英,何文翔.  物理學(xué)報. 2009(08)
[6]雙基地聲納海底混響面元劃分與建模[J]. 袁駿,肖卉,張明敏,何青海.  探測與控制學(xué)報. 2009(04)
[7]多基地主動聲吶直達(dá)波抑制研究[J]. 郭晶,王英民,王成.  電聲技術(shù). 2009(07)
[8]海底混響統(tǒng)計建模與仿真方法研究[J]. 郭熙業(yè),蘇紹璟,王躍科.  兵工學(xué)報. 2009(07)
[9]多基地聲納配置策略研究[J]. 李嶷,孫長瑜,余華兵,陳新華.  兵工學(xué)報. 2009(06)
[10]基于射線理論的海底混響建模研究[J]. 郭熙業(yè),蘇紹璟,王躍科.  聲學(xué)技術(shù). 2009(03)

博士論文
[1]水下連續(xù)爆炸聲學(xué)特性及信號分析研究[D]. 盛振新.南京理工大學(xué) 2013
[2]海底聲散射強(qiáng)度測量方法及不規(guī)則海域混響特性研究[D]. 張明輝.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[3]引信水中超聲波探測技術(shù)研究[D]. 趙國庫.南京理工大學(xué) 2005
[4]雙/多基地聲吶定位及目標(biāo)特性研究[D]. 張小鳳.西北工業(yè)大學(xué) 2003



本文編號：3417975