空气中移动声源激发水下声场的频域简正波表示

文中提出了空气中移动声源激发水下声场的简正波频谱表达式。该表达式物理意义明确,形式简单,易于数值计算。利用文中表达式对目前比较流行的简正波程序Kraken进行了改进,通过与波数积分法OAST的计算结果进行比较,验证了所提表达式的正确性。通过数值模拟,对声源与接收相对运动时对声场产生的影响进行了讨论。     

三维浅海简正波混响模型

推导了浅海简正波混响模型,模型计算了从声源到浅海水底散射域声波能量的传播及其反射过程。在散射域,考虑了复本征值,有效的简正波对入射波和混响强度的影响。并且将简正波分解为上行波和下行波,利用下行波和Lambert散射定律,计算海底散射后接收的混响强度,其结果与收发同置的水听器接收数据一致。所得出的混响强度模型,物理意义清楚,形式简单,具有较强的普遍适用性。     

海洋锋面模型及其简正波耦合

根据中国海域锋面调查结果,建立适于数值计算分析的海洋锋面模型.给出距离相关海洋环境声传播简正波耦合矩阵计算方法,就所给海洋锋面模型进行了数值计算和分析.     

随机浅海声传播简正波起伏

随机浅海环境中声传播起伏的研究,对于随机海洋环境声场预报及海洋环境参数反演和遥测都有十分重要的意义。文中对随机浅海中声传播的简正波起伏进行了研究,利用L.B.Dozier统计耦合模式方程,通过MonteCarlo数值模拟分析声速场随机变化所产生的声场起伏规律。随机声速场模型由海上温度链测量数据统计规律分析得到。结果表明,声速场随机起伏所导致的简正波幅度起伏远高于声压的起伏;当声源处在某一阶简正波的敏感深度位置时,该阶简正波的闪烁系数会比简正波幅度起伏方差高2～3个量级;在所分析随机声速场模型下,声压起伏方差、简正波幅度起伏方差及简正波闪烁系数随距离的增加基本上是线性增大。     

基于简正波分析的海底参数反演

由于不同简正波存在的群速度差异,可以从到达时间结构上将它们分离开,提取相应的简正波参数.本文主要是对2002年1月黄海北部海域声传播实验数据进行处理,利用接收到的爆炸声传播信号,分析低阶简正波的频散关系,并根据其反演得到海底声速,结果同以前利用声传播损失的参数反演结果吻合.     

模式识别在多路径定位中的应用

本文以模式识别的观点研究多路径环境下被动定位问题。对处在某一未知位置的声源,各传感器和各传播路径间到达信号的相对时间及它们的组合提供了声源位置识别的特征,应用模式匹配原理,在这些特征所组成的位置识别空间进行搜索,有可能准确地确定声源位置(方位、距离和深度)。本文同时涉及到多路径分辨及相应的时延估计问题。     

一种快速求解宽频简正波的方法

针对宽带信号的简正波解,传统的求解简正波数值方法常常需要重复计算本征值方程,计算效率低。文中将频率的变化当作扰动,提出利用微扰理论得到参考频率附近的简正波解。该方法具有直接、精确、高效的特点,计算得到的水平波数和本征函数与KRAKENC程序计算结果吻合较好,两种方法计算得到的脉冲波形最大相关系数大于0.97。