浅海收发分置混响特性研究

发布时间：2021-10-02 04:07

　　作为主动声呐海洋探测的一种主要干扰信号,海洋混响信号的建模仿真是具有实际科学意义的。尤其是收发分置混响信号的研究不仅可以减少实际实验的耗费,也会缩短设备的研制周期。同时对于混响信号的理论仿真分析更是目标探测中混响抑制工作的基础研究。本论文进行了三维收发分置多路径混响信号的建模仿真,分析了混响信号的空时特性,同时利用了空时最优处理方法有效的抑制混响信号。首先,混响信号作为散射和传播的综合体,三维海底、海面散射模型的讨论是混响信号模型构建的基础研究。本论文考虑了风速、海面附近的气泡、海底底质以及频率等因素对界面散射强度的影响。讨论了界面散射强度随入射角、散射角和方位角等角度的变化规律。其次,利用等时椭球模型进行三维收发分置混响模型的构建。结合实际环境将模型扩展到发射站与接收站相对任意高度的条件下,同时对传播的多路径双基地混响信号进行仿真分析。讨论了信号参数对混响强度的影响,也分析了混响信号的频谱特性和包络特性等。对比分析实际南海多基地混响实验数据以验证模型的正确性。最后,对混响信号的空时特性展开研究,即空间角度和多普勒特性。推导了双基地混响的空时分布,验证了声源不同运动方向时混响的空时分布... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

混响形成过程

图1.2双基地声呐系统配置方式

也体现信号的传播过程，因此在混响信号形成过程中既受水下环境的影响，也与水中散射体类型有关。如图 2.1 所示为相应混响信号界面散射和传播过程的示意图：图2.1 混响形成过程示意图依据海洋中散射体的空间分布类型的差异，人们通常将混响散射分为海底、海面散射和体积散射构成的三种主要类型混响信号。其中产生体积混响信号的散射体主要由生活在水中的漂流生物和各类鱼类等海洋生物组成；海面混响通常由海洋表面的粗糙度以及近海面处附着的气泡产生的声散射引起的；而海底底质的软硬度、粗糙度以及海底面的起伏性形成的声散射则是形成海底混响的主要原因。由于海底、海面混响信号产生原理相类似，因此海底和海面混响通常被统一称为界面混响。相比于界面混响中复杂的界面和水体情况对散射的双重影响，体积混响仅受到海水介质的影响，散射机理较为简单。但是，水中的生物、温度、湍流等因素也使体积散射强度值在不同海域、不同季节的变化规律不尽相同。体积混响主要由一些生物体的散射迭加构成的。当频率较高时，散射体主要为海洋中的浮游动、植物，而频率为2-10kHz 时，海洋中的各种鱼类为主要散射体。通常情况在浅海环境中仅给出体积散射强度的大致范围和一般规律

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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[3]引信水中超声波探测技术研究[D]. 赵国库.南京理工大学 2005
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本文编号：3417975