海底衰减对浅海高频声源定位的影响

发布时间：2021-11-17 21:55

　　声信号在水下传播时,由于介质的随机波动性以及海表面的影响,现有的声学模型很难准确模拟高频声信号的传播,所以当声信号的频率较高时传统匹配场处理技术很难准确定位声源。差频匹配场处理最初由Worthmann等人提出,使用差频信号与低频拷贝场进行匹配,能降低高频相位因子的影响,并用实验数据证明了差频匹配场可以成功定位高频声源。但从信号构成的角度可以发现差频信号与低频信号之间存在本质的区别。在之前的研究中,Worthmann认为当信号带宽足够的时候,将差频信号进行多次的平均可以使差频信号更好的接近低频信号。但是在现有的研究中并没有系统的讨论差频信号与低频信号之间的差别（或失配）,也没有系统的讨论在何种条件下两者之间的差别会更小。本文重点研究海底衰减对这两种信号（差频信号和低频信号）失配的影响。选择讨论海底衰减对其影响的原因是,当信号频率不同的时候,海底损失会影响信号的模态或声线分解,进而影响差频匹配场的定位性能。论文首先研究了差频信号和低频信号的多径结构。为此,在固定信号带宽内分别计算了差频信号和低频信号的信道脉冲响应。在之前的研究中,Worthmann等人一直使用的是KAM11实验的数据,所以... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１不同中心频率信号的信道响应??图１．１为六个不同中心频率的信号产生的信道脉冲响应

进而可以求出模拟的声场数值［４３］。??因为匹配场处理是由平面波波束形成推广而来的，所以阵列信号处理的算法都可以在??尝试运用在匹配场处理中。匹配场的工作原理如图２．１，从图中我们可以看到一个基本的??海洋环境，水下有一列垂直阵和一个真实声源，匹配场的基本原理是：在有效区域内市置??一个搜索网格，网格的每一个点上都假设有一个试探点源，对每一个假设点源都计算出在??阵列处的声压信号，我们称之为拷贝场；然后将这些拷贝场与真实源产生的声场作相关，??当假设的点源与真实声源重合的时候有最大相关值。仿真的时候我们可以绘制深度－距离??模糊表面，模糊表面的最高点（或是最亮点）就是估计的声源的位置。??１５??

图２．２?Ｂａｒｔｌｅｔｔ?ＭＦＰ定位高频源??

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于环境扰动的线性匹配场处理方法[J]. 杨坤德,马远良,邹士新,雷波.  声学学报. 2006(06)
[2]短垂直阵简正波匹配的声源定位[J]. 高天赋,陈耀明,杨怡青.  声学学报. 1996(S1)

博士论文
[1]浅海水声定位技术及应用研究[D]. 孙万卿.中国海洋大学 2007



本文编号：3501704