小斜率近似方法分析粗糙界面声散射问题

利用小斜率近似方法计算了起伏海面的声散射特性,得到了具有高斯分布粗糙海面的平均反射系数（即镜反射系数）计算公式,并与微扰法和Kirchhoff近似做了比较,结果表明小斜率近似是一种非常有效的分析起伏表面散射特性的近似方法。最后讨论了海面镜反射系数随海面的不平整度（波浪的均方根高度）、声波频率和声波入射方向的变化关系,得出了只有在声波波长和起伏波浪高度可比拟时,才有明显的镜反射的结论。这为分析浅海目标声散射特性时,选择是否需要考虑海面（海底）所引起的多途效应提供了理论依据。     

高精度水下目标模拟与应答技术的研究

针对模拟水下目标的回波，研究了一种对大动态范围内的声纳信号进行增益控制及应答的方法。方法采用数字波形存贮技术，数字增益控制技术，对所接收的信号波形进行处理，并采用数字波形恢复技术恢复并转发该信号，具有波形模拟逼真、应答精度高等优点。本文论述了该方法的工作原理、系统硬件实现方案及水池实验的结果。     

舰船尾流声散射和几何特征试验

为了研究舰船声尾流的散射特性和几何特征,采用水平窄波束和垂直多波束同时基测量方法,研制和设计了舰船声尾流的海上测试系统和测试方法,进行了海上测试,获取了舰船声尾流在水平方向和垂直方向的声散射图像,并首次获得了舰船声尾流的截面形状和立体图.研究和分析了不同舰船不同航速下尾流的声散射特性和几何特征,结果表明舰船尾流的体积散射强度小于-10 dB,最大深度为吃水深度的1.5～2倍,最大宽度为舰船宽度的7倍,比国外文献中利用光学测量的声尾流宽度要宽.最后从舰船声尾流声散射特性和几何特征中提取了舰船声尾流的10 min的持续时间.     

潜艇模型回波特性水池测试

文章阐述的是某潜艇模型水池实验的结果.经数据处理后得到了此型潜艇水平方位回波特征(两种不同脉宽)以及水平分部位的回波特征.总结出该型潜艇呈现的独特特征是正横方位目标强度大大高于其它方位,偏离正横的某一方位角也有强烈的回波.这些数据和结论具有重要的工程参考价值.     

基于矢量水听器的南海海洋背景噪声测试

矢量声压振速联合处理建立在信号的声压和振速相位基础上,海洋环境边界影响将改变矢量声场声压振速的幅度和相位特性．首先根据南海环境条件结合水下目标辐射噪声测量,采用声场矢量简正波理论估算海面非相干偶极子噪声和水下点声源矢量强度随深度的变化,然后设计了可用于深海海域噪声测量的矢量水听器测试系统,获取了南海海域典型深度上的背景噪声矢量强度并进行了特性分析．结果表明：深海背景噪声谱级在500Hz以下基本上不随深度变化,在500Hz～3kHz频段浅深度背景噪声谱级略高于较深深度的背景噪声;振速垂直分量的背景噪声要小于声压和振速水平分量的噪声谱级．     

粗糙面上声散射的算子展开法研究

采用算子展开法研究了粗糙面的声散射问题。首先,给出了算子展开法级数展开的理论推导过程,并对q^因子进行了修改,使其得以用FFT实现。然后,给出了在修改后q^因子作用下前三阶的算子展开式。最后,将计算结果和速度与积分方程法、小斜率近似法进行了比较,比较发现算子展开法计算精度很高,对q^因子修改后,计算速度也得到了有效的改善。因此,算子展开法是一种处理粗糙面声散射问题的较好方法。     

水下复杂目标宽带回波精细特征提取

针对水下复杂目标宽带回波的精细特征问题,该文研究了提取与分析方法,并利用湖试和海试回波数据进行验证.推导出了多亮点目标回波频率-角度谱函数,详细分析了其上亮线的形成原因及分布规律,指出了函数其与多元阵指向性函数的类似性;讨论了目标回波谱频谱能量随着声波入射角趋于90°时趋向低频的原因.通过湖上试验和海上试验分别获得了复杂目标宽带回波的精细特征,特别是提取了肋板、肋骨、内外壳的回波,试验数据的谱频谱与理论分析结果吻合.