海底声学探测与底质识别技术的新进展

文章介绍了海底声学探测与底质识别技术的现状及最新进展.重点介绍线性调频声呐(CHIRP)技术和非线性调频声呐技术(参量阵声呐)在海底沉积层结构、海底地形地貌探测及其在海底沉积物的底质属性分类识别方面的应用.并简要介绍国内外在线性和非线性调频声呐技术及用于沉积物属性识别方面的最新专利技术或最新进展.     

信息论在声呐自动目标识别中的应用

声呐自动目标识别（ATR）旨在自动地从背景或杂波中分离出感兴趣目标，一个声呐自动目标识别系统的可行与否取决于它的目标探测性能和识别分类系统的运算效率及训练效率。文章综述了当今信息论在声呐ATR中应用中的理论基础及其可行性分析，最后给出了信息论在声呐ATR特征提取中的应用举例。     

不同底质海底窄带混响信号空间相关半径研究

海底混响是主动声呐的主要干扰之一,分析海底混响信号的空间相关特性是抗海底混响技术研究的基础。本文依据混响信号的空间相关特性,从理论上解释海底混响信号空间相关半径的定义,利用实验数据研究了在不同海底底质情况下混响信号空间相关半径变化规律以及不同底质混响信号强度的变化。研究表明不均匀海底底质情况下,散射体颗粒增大,混响信号空间相关半径减小且底质较硬时混响信号较强。     

一种高精度水下成像声呐性能实验研究

多波束测深声呐作为一种用于水下成像的声呐,已经成为国内外海洋科学研究、海底资源开发、海洋工程建设等海洋活动中最主要的海洋调查勘测仪器之一,所介绍的多波束合成孔径声呐是结合了合成孔径声呐技术和多波束测深技术的一种新型成像声呐,可以更好地满足水下地形地貌的探测需求。基于多波束合成孔径声呐理论,构建该声呐模型系统进行相关实验验证。实验中将直径13 cm的空心双球分置于基阵单侧入水,发射信号是中心频率为180 k Hz,脉宽为1 ms,带宽为8 k Hz的线性调频信号,在航迹向的不同采样位置以无指向性的声源对其进行照射,经过合成孔经处理得到高精度的多波束合成孔径声呐图像,通过与多波束测深声呐及侧扫合成孔径声呐的成像结果进行对比,验证了多波束SAS成像理论的有效性和正确性,并在此基础上分析多波束合成孔径声呐的优缺点,为进一步研究提供参考依据。     

一种浅地层剖面仪底跟踪方法

0引言浅地层剖面探测是近年来海洋工程野外勘察的主要观测手段之一,具有操作简单、高效且经济的特点,已经越来越多的应用于地质调查、路由探测、根石探测、航道疏浚及水下考古等各个方面。在海底底质的声学探测与分类研究中,对底的跟踪及海底反射信号的识别是其首要的关键技术。     

深水探测中混沌信号的应用仿真

基于多脉冲发射(Multiping)技术的深海底质探测设备以短时延连续发射信号,充分利用深海海水信道,有效提高探测效率.但是,在海底走势变化较大,及底质结构存在差异时,不同时刻发出的声信号在接收端有可能发生混叠.提出使用混沌序列解决这一问题,建立了两种混沌序列筛选流程及调制模型,并对两种调制模型进行了仿真和水池实验对比,验证了频带分离相位连续的调频调制方式可以有效分离时频混叠的信号.     

三维成像声呐图像重建研究

针对成像声呐领域中水下目标探测、识别等问题,基于三维探测声呐2304通道波束形成数据,研究三维成像声呐可视化方法,仿真了三维点云重构算法,并根据实际应用需求,在设备实现中改进了算法,使其在实际环境中可动态调节阈值,优化成像效果。水池、湖试实验表明:以该可视化方法为基础的三维探测声呐可正确显示目标位置、形态;且在混响环境中对复杂探测目标有良好的重构效果;同时通过与二维声呐图像对比,进一步验证了该三维声呐在轮廓识别方面的优越性。     

高频声呐换能器梯度匹配层声学特性研究

在声呐系统中,高效率、超宽带的声呐换能器可以提高其成像分辨率,在海底地貌的探测与识别方面需求迫切.传统换能器的带宽拓展常采用单层或多层均匀匹配层的方法来实现,但由于其未能很好地实现阻抗过渡而较难满足换能器在水中的超宽带性能要求.针对超宽带需求提出的一种声阻抗梯度匹配层材料很大程度上弥补了这一缺点,其特性声阻抗具有按z(...     

会议消息

中国科学院数理学部、中国声学学会和中国海洋学会联合召开海底沉积层声学讨论会 海底沉积层声学讨论会于1983年3月1日至4日在广州召开。来自科学院、国家海洋局、高等院校、石油部和地质部等30多个单位的55名代表出席了会议 著名的海洋声学专家汪德昭教授作了题为“物理海洋学2000年展望”的专题报告,受到了热烈的欢迎。 会议组织了有关海底沉积层声遥测识别、海底沉积物声学和力学参数的关系、非线性声学在海底探测中的应用和海洋声学仪器设备在海洋工程中应用等的学术报告,广泛地交流了近几年来我国科研人员取得的结果。 会议一致认为当…     

基于改进经验包络法的非线性系统参数识别

基于调幅调频分解的经验包络法广泛用于线性和非线性系统参数识别。然而,在调幅调频分解中,为获得纯调幅调频信号而进行的多次包络迭代,会增大累积误差。在经验包络法中,求导信号不光滑而引起的过包络,会增大系统参数识别误差。分别采用滑窗阈值去噪思想与滑动平均技术解决上述两个问题,提出了改进的经验包络法,并基于该方法对单自由度非线性系统自由衰减振动模态参数识别。通过几个算例参数识别分析,证实了该方法具有良好的抗噪声性能与较高的识别精度。