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对匹配场定位方法的研究是近年来水声学研究的热点。匹配场定位的基本原理是通过比较信号在接收阵上的协方关国数与假定声源位置后,按传播模型数值计算得到的协方差函数之间的相关程度来确定声源的位置。目前,对匹配场定位的研究大多采用长垂直接收阵,且只局限于数值模拟,但是在海洋实验中想要随时记录一个垂直阵的各种参数(如倾斜度和倾斜方向等)是很困难的,因此我们着重研究了利用单个水听器的匹配定位。在处理方法上,我们研究了对宽带信号的波形相关和包络相关两种方法,并对声源的深度和距离进行了匹配定位。首先,我们在均匀层… 相似文献
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基于深海会聚区声强匹配处理的声源定位方法 总被引:2,自引:0,他引:2
匹配场处理技术(Matched Field Processing MFP)近年来在声源被动定位、海洋环境声学参数反演等方面得到广泛的应用。根据深海声道中声场的会聚现象,提出了一种基于深海会聚区声强匹配处理(Matched Convergence Intensity Processing,MCIP)的深海声源定位方法。当声源和接收水听器处在会聚区深度范围内时,MCIP方法利用单个水听器即可实现声源距离和声源深度估计。对单个水听器的实测信号进行相位补偿到会聚区距离上,得到实测场声强,与拷贝场会聚区声强进行相关计算并搜索峰值来确定声源位置。数值仿真实验验证了MCIP方法,并分析了环境失配情况下MCIP的估计性能。 相似文献
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基于矢量水听器能够比传统的声压水听器提供更多的声场信息,文章提供了一种利用矢量水听器阵列(AVS)进行浅海地声参数反演的方法。首先,对声场矢量的传播规律进行了研究;其次,利用矢量匹配场(MFP)方法进行了海底声速的反演:最后利用声压和质点垂直振速的传播损失差反演了海底吸收。基于矢量水听器的海底参数反演方法主要具有下述优点:一是利用矢量匹配场反演海底声速能够有效减小参数估计误差:二是利用声场矢量传播损失差进行海底吸收反演能够排除信号源级起伏对反演的干扰。实验结果表明,基于矢量水听器阵列的海底参数反演能够很好的进行声场传播预报工作。 相似文献
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以声线理论为基础,建立了发射波形已知的声场振速信号的有限差分数值计算模型。在保证精度的前提下,仿真宽带信号所需的计算量和运算时间都大大减少,可满足实时处理的需要。通过仿真分析了浅海环境下近、远场的多途信号的到达结构及其对矢量水听器俯仰角定向性能的影响。研究结果表明:多途相干信号给矢量水听器的俯仰角估计带来严重误差,应该寻求匹配场处理或者其它信号处理技术提取直达波以改善其性能;使用等声速剖面近似弱负梯度声速剖面,对声压信号和垂直振速信号时域波形影响较小,但对水平振速的时域波形影响很大。 相似文献
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在对仿真的多径信道的水听器接收信号作倒谱处理获得时延谱结构的基础上,研究了对接收信号的倒谱与拷贝场的倒谱作匹配处理以求达到目标的被动定位的方法。 相似文献
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基于提高声场水平纵向相关的频移补偿方法,提出了一种声场波导不变量的计算方法。该方法简单易行,只需处理具有一定纵向间隔的两个水听器接收的信号。该方法通过将波导不变量设定在一定范围内进行搜索,最终选取波导不变量的值为使两个水听器所接收声信号的经频移补偿后的空间相关系数取最大值时对应的数值。浅海声学实验结果表明,利用该方法能实现声场波导不变量的准确估算。实验结果中所得出的波导不变量值随频率的变化特性及相应的理论分析都表明,在频率较低时频率对浅海声场波导不变量的取值有一定影响,因此波导不变量并不是不变的。 相似文献
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The problem of a uniform ship-hull girder vibrating vertically close to water bottom is studied. A simple formula for the added mass is found by use of the method of matched asymptotic expansions. Results obtained from the present method and BEM are compared. They are in good agreement in the range considered here. The obtained added mass is used to predict the natural vibrations of a uniform beam vibrating close to water bottom. Numerical values show that the effects of shallow water are significant. The first- and second-order frequencies of the ship hull studied in this paper in deep water are about 1·4–3 times higher than those in shallow water. 相似文献
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Optical detection, ranging, and imaging of targets in turbid water is complicated by absorption and scattering. It has been shown that using a pulsed laser source with a range-gated receiver or an intensity modulated source with a coherent RF receiver can improve target contrast in turbid water. A blended approach using a modulated-pulse waveform has been previously suggested as a way to further improve target contrast. However only recently has a rugged and reliable laser source been developed that is capable of synthesizing such a waveform so that the effect of the underwater environment on the propagation of a modulated pulse can be studied. In this paper, we outline the motivation for the modulated-pulse (MP) concept, and experimentally evaluate different MP waveforms: single-tone MP and pseudorandom coded MP sequences. 相似文献
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研究了将空气中声速分布建模为Epstein分布,水层和海底均为均匀分布的三层介质模型的条件下,空气中点源激发的水下声场。既推导得到了声压场的形式解,通过数值分析,表明空气中点源激发浅水波导,在水层中形成的波导简正波具有实数本征值,可以远距离传播,称其为"水波"。空气层中的Epstein波导简正波在水层中为非均匀波,传播速度取决于空气中声速,称其为"水面波",并指出空气中声源运动产生的水面波多普勒频移大于水波多普勒频移。 相似文献
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A. Plotkin 《Journal of Engineering Mathematics》1976,10(3):207-218
Summary The problem under investigation is the unsteady subcritical potential flow generated by a slender ship translating over a wavy wall in shallow water. The method of matched asymptotic expansions is used to take advantage of the simplified governing equations in the near and far fields. The vertical force and pitching moment coefficients are calculated as functions of the reduced frequency and Froude number with a view towards possible application to ship safety considerations. 相似文献