声在随机介质波导中的传播

提出一种利用逐次近似法,分析点源声波在Pekeris理想波导中当介质有微弱起伏时,声信号起伏规律的方法.获得的问题近似解析解,表明在给定情况下,即或介质起伏服从高斯规律,信号起伏也不服从高斯规律,且在发射和接收不同相对位置处,所得到的信号起伏率与各项空间相关函数也会有不同.     

界面噪声声压与质点振速的时空相干特性

海洋环境噪声矢量场空间相干特性与矢量传感器阵的性能密切相关.应用海洋混响相干特性分析方法应用海洋混响相干特性分析方法研究了均匀半无限空间界面噪声声压与质点振速的空间相干特性问题,得到了相干特性的解析表达式.研究结果表明,界面噪声场的空间相干特性相比于均匀各向同性噪声场要复杂得多,其相干特性在空间上是不均匀的,并且与噪声源的指向性也有复杂的关系.虽然只给出噪声源无指向性和余弦的垂直指向性2种情况下场的相关系数,但该文的研究方法可以推广到任意指向性噪声源的场的相干特性的分析中.当获得了噪声场空间相干特性的解析解时,矢量水听器输出信噪比增益可以很容易地给出,同时对矢量水听器基阵的布阵及应用也具有重要的意义.     

基于二维压差式矢量水听器源估计误差分析

由于组成二维压差式矢量水听器的4阵元间的幅频和相频响应不一致造成了其运用声能流进行方位估计时会产生误差,而这一误差大小对二维压差式矢量水听器的制作和实际工程有很重要的意义。因此将针对二维压差式矢量水听器声能流方位估计误差进行了推导和分析。文章主要分为以下4个部分:①二维压差式矢量水听器的结构;②声能流方位估计的原理;③分析了由于组成二维压差式矢量水听器的各声压水听器不一致导致的方位估计误差;④对信号方位角度为30°时,在不同信噪比条件,4声压水听器不一致情况进行了方位估计误差仿真。文中给出了仿真结果。仿真结果表明在相同信噪比条件下,由于相位偏差对压差式矢量水听器方位估计产生误差远大于由于幅度偏差而产生的方位估计误差。     

同振式矢量传感器设计方法的研究

对同振式矢量传感器的工作原理进行了分析,并在此基础上对同振式矢量传感器的结构设计进行了优化。分析了同振式矢量传感器整体平均密度籽和波尺寸ka与被测水质点振动速度v0之间的关系,得出了同振式矢量传感器的优化设计准则和声散射对同振式矢量传感器设计的影响,为同振式高频矢量传感器的研制提供了可参考依据。     

水下目标特征提取方法研究

目标特征提取目标识别和关键问题,良好的特征提取方法应该是用较少的特征存储量表达目标准确的物理意义,水下目标回波特性既可以由时间域的冲击响应描述,也可以由频率域上的系统函数描述,无论那种描述都是不全面的,本文通过对回波亮点谱特征的研究,提出了一种有效的特征提取方法－频域离散小波变换法（FDWT法）,其优点是能从复杂的目标回波中提取目标的弹性特征,并且特征维数低,将此方法用于三种目标的湖试数据,采用三层BP算法的前向神经网络对目标进行分类,得到了较高的识别率。     

多波束条带测深仪海底三维地形图图像增强初探

多波束条带测深仪是一种先进的海底地形测量设备.经过一系列预处理方法,生成了真实感彩色三维地形图.为了更好地看清图像的细节,本文采用的海底三维地形图图像增强方法,使三维地形图更加清晰.     

由传播时间反演海水中的声速剖面

海水中的声速剖面对声传播有比较重要的影响.利用海上实验的实际数据由声信号的传播时间反演海水中的声速剖面.用经验正交函数表示声速剖面,根据选取的代价函数应用遗传算法搜索最优解.为了提高反演算法的性能,快速反演获得海水中的声速剖面,在射线声学理论下,对传播时间的计算方法进行了改进,有效降低了算法的计算量.利用海上实验的实际数据反演获得的声速剖面与实验时直接测量获得的声速剖面相比较,误差小于2‰.反演结果与实测结果基本相符.     

库岸滑坡黏性土与河水物理化学作用试验研究

水库水位周期性升降加剧了河水与库岸滑坡堆积物松散土体之间的水土作用,对库岸表层岩土的工程性质会产生显著影响。从水土作用的角度研究河水对库岸黏性土工程性质的影响,通过 X 射线衍射试验、 Zeta 电位试验、可交换阳离子试验、固结快剪试验、电镜扫描试验等,对滑坡黏性土与河水作用前后的组分、微结构和抗剪强度进行了对比试验。结果表明：在黏性土与河水作用过程中,由于水化作用和离子吸附作用的共同影响,土颗粒表面 Zeta 电位降低;由于土颗粒对 2 价阳离子的吸附作用,结合水膜会变薄,重塑土的微结构和抗剪强度都有一定变化,河水处理后的黏性土在直剪试验中还因土颗粒结构的变化导致剪胀效应。由此揭示水土间物理化学作用在河水淹没范围内对细粒土工程性质影响的作用机理。     

基于线性预测的虚拟阵元波束形成

常规波束形成方法在信号频率一定的情况下,为提高其分辨率,需要增大基阵孔径,这在实际工程运用中受到了一定的限制。文中提出了基于线性预测技术的虚拟阵元波束形成方法。该方法在有限尺度基阵的情况下,运用线性预测技术,根据已知阵元的接收数据,估计虚拟阵元上的接收数据,使基阵孔径在虚拟的意义上得到了扩大,从而实现了高指向性窄波束,提高了基阵的指向性指数。仿真实验表明了方法的有效性。     

矢量水听器阵列虚拟阵元波束形成

在信号频率一定的情况下,常规波束形成方法需要通过增大基阵孔径来提高目标方位的估计精度,但这会受到实际工程应用的限制。在研究矢量水听器波束形成的基础上,提出了基于Taylor级数展开的虚拟阵元波束形成方法。该方法针对有限尺度双十字阵型的矢量水听器基阵,根据已知阵元接收的数据,运用Taylor级数展开方法估计虚拟阵元上的接收数据,使基阵孔径在虚拟意义上得以扩大。从而改善了阵列的波束性能,窄化主瓣和抑制旁瓣,实现了空间分辨率的提高。仿真和试验数据结果证明了该方法的有效性。