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基于时空滤波理论的低频声场干涉结构研究

余赟 惠俊英 陈阳 惠娟 殷敬伟

基于时空滤波理论的低频声场干涉结构研究

余赟, 惠俊英, 陈阳, 惠娟, 殷敬伟
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  • 基于时空滤波理论, 采用相干函数、功率响应函数、扩展分布函数、双频函数四个系统函数较波导不变量更全面地描述了低频声场的相干结构. 理论分析、仿真研究和海试数据处理都验证了低频声场存在稳定的干涉结构, 当目标由远及近、又由近及远做匀速直线运动时, 相干函数(LOFAR图)的干涉结构为一簇类双曲线; 功率响应函数的干涉图表征了简正波群时延的差分, 体现了其频散特性; 扩展分布函数能反映LOFAR图上干涉条纹的斜率大小; 而双频函数能体现相慢度的差分. 各个系统函数均能特别突出干涉结构的某方面的特征, 各有特色.
    • 基金项目: 水声技术国防科技重点实验室基金(批准号: 9140C200201090C2004, 9140C2002100802)、声纳技术国家级重点实验室 开放基金(批准号: kf201001)和国家自然科学基金(批准号: 51009041)资助的课题.
    [1]

    Hui J Y, Sun G C, Zhao A B 2008 Acta Acustica 33 300 (in Chinese) [惠俊英, 孙国仓, 赵安邦 2008声学学报 33 300]

    [2]

    Yu Y, Hui J Y, Zhao A B, Sun G C, Teng C 2008 Acta Phys. Sin.57 5742 (in Chinese) [余赟, 惠俊英, 赵安邦, 孙国仓,滕超 2008 物理学报 57 5742]

    [3]

    Yu Y, Hui J Y, Chen Y, Sun G C, Teng C 2009 Acta Phys. Sin. 586335 (in Chinese) [余赟, 惠俊英, 陈阳, 孙国仓,滕超 2009 物理学报 58 6335]

    [4]

    Chuprov S D 1982 Interference structure of sound field in thelayered ocean, in Brekhovskikh L M, Andreeva I B (ed) OceanAcoustics. Modern State (Moscow Nauka) pp 71-91

    [5]

    Brekhovskikh L M, Lysanov Y P 2002 Fundamentals of OceanAcoustics (New York: Springer-Verlag)

    [6]

    D'Spain G L, Kuperman W A 1999 J. Acoust. Soc. Am. 106 2454

    [7]

    Wang N, Gao D Z, Wang H Z 2010 J. Harbin Eng. Univ. 31 825(in Chinese) [王宁, 高大治, 王好忠 2010哈尔滨工程大学 31 825]

    [8]

    Guo G Q, Yang Y X, Sin C 2011 Chin. Sci. Bull. 56 142

    [9]

    Turgut A, Orr M, Rouseff D 2010 J. Acoust. Soc. Am. 127 73

    [10]

    Cockrell K L, Schmidt H 2010 J. Acoust. Soc. Am. 127 2780

    [11]

    Yu Y, Hui J Y, Yin J W, Hui J, Wang Z J Acta Acustica (accepted)(in Chinese)[余赟, 惠俊英, 殷敬伟, 惠娟, 王自娟声学学报 (待发表)]

    [12]

    Rouseff D, Spindel R C 2002 AIP Conference Proceedings 621137

    [13]

    Yang T C 2003 J. Acoust. Soc. Am. 113 1342

    [14]

    Hui J Y, Sheng X L 2007 Underwater Acoustic Channel(Beijing: National Defense Industry Press) pp77-81 (in Chinese)[惠俊英, 生雪莉 2007 水下声信道(第二版) (北京:国防工业出版社) 第77--81页]

    [15]

    Yu Y, Hui J Y, Zhao A B, Lin F 2011 Acta Armament 32 274 (inChinese) [余赟, 惠俊英, 赵安邦, 林芳 2011兵工学报 32 274]

    [16]

    Yu Y, Hui J Y 2011 Acta Acustica 36 256 (in Chinese) [余赟, 惠俊英 2011 声学学报 36 256]

    [17]

    An L, Wang Z Q, Lu J R 2008 J. Electron. Information Technol.30 2930 (in Chinese)[安良, 王志强, 陆佶人 2008 电子与信息学报 30 2930]

  • [1]

    Hui J Y, Sun G C, Zhao A B 2008 Acta Acustica 33 300 (in Chinese) [惠俊英, 孙国仓, 赵安邦 2008声学学报 33 300]

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    Yu Y, Hui J Y, Zhao A B, Sun G C, Teng C 2008 Acta Phys. Sin.57 5742 (in Chinese) [余赟, 惠俊英, 赵安邦, 孙国仓,滕超 2008 物理学报 57 5742]

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    Chuprov S D 1982 Interference structure of sound field in thelayered ocean, in Brekhovskikh L M, Andreeva I B (ed) OceanAcoustics. Modern State (Moscow Nauka) pp 71-91

    [5]

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    Yu Y, Hui J Y 2011 Acta Acustica 36 256 (in Chinese) [余赟, 惠俊英 2011 声学学报 36 256]

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    An L, Wang Z Q, Lu J R 2008 J. Electron. Information Technol.30 2930 (in Chinese)[安良, 王志强, 陆佶人 2008 电子与信息学报 30 2930]

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出版历程
  • 收稿日期:  2010-10-26
  • 修回日期:  2011-05-19
  • 刊出日期:  2012-03-05

基于时空滤波理论的低频声场干涉结构研究

  • 1. 海军装备研究院, 北京 100161;
  • 2. 哈尔滨工程大学水声技术重点实验室, 哈尔滨 150001
    基金项目: 

    水声技术国防科技重点实验室基金(批准号: 9140C200201090C2004, 9140C2002100802)、声纳技术国家级重点实验室 开放基金(批准号: kf201001)和国家自然科学基金(批准号: 51009041)资助的课题.

摘要: 基于时空滤波理论, 采用相干函数、功率响应函数、扩展分布函数、双频函数四个系统函数较波导不变量更全面地描述了低频声场的相干结构. 理论分析、仿真研究和海试数据处理都验证了低频声场存在稳定的干涉结构, 当目标由远及近、又由近及远做匀速直线运动时, 相干函数(LOFAR图)的干涉结构为一簇类双曲线; 功率响应函数的干涉图表征了简正波群时延的差分, 体现了其频散特性; 扩展分布函数能反映LOFAR图上干涉条纹的斜率大小; 而双频函数能体现相慢度的差分. 各个系统函数均能特别突出干涉结构的某方面的特征, 各有特色.

English Abstract

参考文献 (17)

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