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一种基于warping变换的浅海脉冲声源被动测距方法

王冬 郭良浩 刘建军 戚聿波

一种基于warping变换的浅海脉冲声源被动测距方法

王冬, 郭良浩, 刘建军, 戚聿波
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  • 针对浅海波导中脉冲声源被动测距问题, 提出了一种利用接收信号的能量密度函数进行warping变换的声源被动测距方法. 对于浅海波导, 接收信号的能量密度函数中不同号简正波相干部分, 经warping变换后输出结果的频谱中包含与声源和接收器位置无关的不变性频率特征. 这些特征频率在数值上等于理想波导中相干的两号简正波的截止频率差, 与海底参数无关, 因此仅需已知海水中的平均声速和海水深度便可计算出特征频率值. 当声源距离未知时, 利用特征频率的提取值与真实特征频率之间的关系可以实现快速测距, 极大地提高了计算速度. 为了验证方法的有效性, 对2011年11月黄海海域水声实验的接收脉冲数据进行了处理, 测距结果与实测距离符合良好, 平均测距误差在8%以内.
      通信作者: 郭良浩, glh2002@mail.ioa.ac.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61571436)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-12-30
  • 修回日期:  2016-03-02
  • 刊出日期:  2016-05-05

一种基于warping变换的浅海脉冲声源被动测距方法

  • 1. 中国科学院声学研究所, 声场声信息国家重点实验室, 北京 100190;
  • 2. 中国科学院大学, 北京 100049
  • 通信作者: 郭良浩, glh2002@mail.ioa.ac.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61571436)资助的课题.

摘要: 针对浅海波导中脉冲声源被动测距问题, 提出了一种利用接收信号的能量密度函数进行warping变换的声源被动测距方法. 对于浅海波导, 接收信号的能量密度函数中不同号简正波相干部分, 经warping变换后输出结果的频谱中包含与声源和接收器位置无关的不变性频率特征. 这些特征频率在数值上等于理想波导中相干的两号简正波的截止频率差, 与海底参数无关, 因此仅需已知海水中的平均声速和海水深度便可计算出特征频率值. 当声源距离未知时, 利用特征频率的提取值与真实特征频率之间的关系可以实现快速测距, 极大地提高了计算速度. 为了验证方法的有效性, 对2011年11月黄海海域水声实验的接收脉冲数据进行了处理, 测距结果与实测距离符合良好, 平均测距误差在8%以内.

English Abstract

参考文献 (21)

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