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起伏较大的海底地形对海洋中的声传播有着重要的影响.基于Bellhop高斯波束跟踪模型,研究深海环境中几种不同海底地貌下的声传播特性.搭建由不同的典型海底地形构建的模拟声场,仿真模拟分析声场中声源的辐射情况.通过观测不同水体环境下声传播情况及声场任意位置的声传播损失情况,总结对比不同海底地形下的声传播规律,得出声传播特性... 相似文献
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提出了在海缆中嵌入光纤光栅水听器监测海缆附近的拖锚情况,实现在海缆受损前采取措施的安全预警方法;分析了声源特性,并基于台湾海峡建立声场模型,对TL(声传播损失)进行了仿真。仿真结果表明,当各水听器间的距离为500 m时,该方法可以确定海底光缆沿线约1km范围内声源的位置。 相似文献
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浅海是我国船只活动的主要区域,在计划海上实验、设计最优声纳系统和预测海上声纳性能时,水声模型被广泛地应用于预报声学环境。用射线模型为浅海声场建模,由于射线理论有足够的准确性,可以用来获得声波在空间传播的重要信息,在一定的条件下,射线声学的数学运算也比较简捷。在此结合仿真结果,证明了由射线理论给出的声线图可以给声场以直观、形象的理解,其建立的水声信道模型在工程应用上具有重要意义。 相似文献
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一种改进的水下光击穿声辐射计算方法 总被引:2,自引:0,他引:2
为了从理论上对光击穿辐射声波进行定量描述,在点源模型的基础上提出了一种改进的水下光击穿声辐射计算方法,利用波动方程和水下爆炸理论求解单点击穿的辐射声波,并推导了多点击穿的辐射声波。从理论上对多点击穿的声压波形、声源级、传播特性和指向性进行了定量计算,并通过实验数据对比进行了验证。结果表明,计算与实验结果是一致的,证明了该方法的正确性和有效性;当激光能量从0.1J增大至0.8J时,声源级从182.4dB增至188.2dB;当激光能量高于0.3J时,声源级变化很小;在垂直等离子柱体的方向上声波辐射最强,在等离子柱体方向辐射最弱,所有方向上声波强度均与距离的平方成反比。 相似文献
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Underwater Acoustic Networks: Channel Models and Network Coding Based Lower Bound to Transmission Power for Multicast 总被引:1,自引:0,他引:1
《Selected Areas in Communications, IEEE Journal on》2008,26(9):1708-1719
The goal of this paper is two-fold. First, to establish a tractable model for the underwater acoustic channel useful for network optimization in terms of convexity. Second, to propose a network coding based lower bound for transmission power in underwater acoustic networks, and compare this bound to the performance of several network layer schemes. The underwater acoustic channel is characterized by a path loss that depends strongly on transmission distance and signal frequency. The exact relationship among power, transmission band, distance and capacity for the Gaussian noise scenario is a complicated one. We provide a closed-form approximate model for 1) transmission power and 2) optimal frequency band to use, as functions of distance and capacity. The model is obtained through numerical evaluation of analytical results that take into account physical models of acoustic propagation loss and ambient noise. Network coding is applied to determine a lower bound to transmission power for a multicast scenario, for a variety of multicast data rates and transmission distances of interest for practical systems, exploiting physical properties of the underwater acoustic channel. The results quantify the performance gap in transmission power between a variety of routing and network coding schemes and the network coding based lower bound. We illustrate results numerically for different network scenarios. 相似文献
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低频水声通信是实现远距离水下无线通信的一种重要方式,在海洋科考、环境监测及军事等领域应用广泛。流噪声是制约低频水声通信传输距离的重要因素之一。不同于以往对充油的拖曳线列阵声呐的流噪声研究,由于低频水声通信系统常用换能器和裸露水听器实现水下信号的发送和接收,本文以该系统中裸露水听器流噪声为研究对象,采用大涡模拟方法(Large Eddy Simulation, LES)和声学类比方法方法对水听器周围的流场、声场进行数值模拟计算分析,研究在不同外形参数、运动参数下的水听器周围的流噪声。分析对比结果表明裸露水听器周围的流噪声对低频水声通信存在影响,且流噪声声压级随着运动速度的增加而提高。本研究为提升远程低频水声通信性能提供了噪声方面的理论基础。 相似文献
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激光多普勒振动计用于水下声光通信 总被引:2,自引:0,他引:2
介绍了激光多普勒振动计(LDV)用于水下声光通信的应用背景,阐述了激光多普勒振动计的工作原理和两种相干检测方式。采用零差的相干探测方式,设计并实现了一套光纤结构的激光多普勒振动计。为了证明系统能够应用于水下声光通信,进行了对水下声源发出的声波频率和强度的探测实验。通过对实验数据的分析得出:第一,系统能够检测出水下声源发出的声波频率,对7kHz附近的10个声波频率的测量标准偏差小于8Hz;第二,系统探测信号强度与水下声源发声的声压级成指数关系,对于水下目标通信所用的3.5kHz和7kHz声波频段的最小探测能力分别达到146.2dB和150.8dB声压级。 相似文献
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