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陆架斜坡海域声场特性对常规波束形成阵增益的影响

谢磊 孙超 刘雄厚 蒋光禹

陆架斜坡海域声场特性对常规波束形成阵增益的影响

谢磊, 孙超, 刘雄厚, 蒋光禹
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  • 常规波束形成是水下阵列信号处理中最基本的处理环节. 陆架斜坡海域特殊地形所带来的水下声场变化会影响阵增益. 以往的研究中, 只关注声场相关性对阵增益的影响. 本文基于水声信号传播理论, 研究常规波束形成阵增益与陆架斜坡海域水下声场之间的关系, 证明声场相关性和传播损失是影响阵增益的内在因素, 并推导了各向同性噪声场中常规波束形成阵增益与两者之间的关系式. 结果表明: 1) 常规波束形成阵增益由声场相关性和声传播损失共同决定, 其最大值不超过10lg M; 2) 当两个不同接收位置的传播损失相似时, 基阵各阵元间的声场相关性越高, 阵增益越大; 3) 当两个不同接收位置的传播损失相差较大时, 阵增益与声场相关性不再是正相关关系. 利用RAM 声场软件, 在陆架斜坡海域上坡波导环境中, 对水平阵常规波束形成阵增益与声场相关性和传播损失的关系进行仿真验证.
      通信作者: 孙超, csun@nwpu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11534009)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-03-02
  • 修回日期:  2016-05-04
  • 刊出日期:  2016-07-05

陆架斜坡海域声场特性对常规波束形成阵增益的影响

  • 1. 西北工业大学航海学院, 西安 710072
  • 通信作者: 孙超, csun@nwpu.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11534009)资助的课题.

摘要: 常规波束形成是水下阵列信号处理中最基本的处理环节. 陆架斜坡海域特殊地形所带来的水下声场变化会影响阵增益. 以往的研究中, 只关注声场相关性对阵增益的影响. 本文基于水声信号传播理论, 研究常规波束形成阵增益与陆架斜坡海域水下声场之间的关系, 证明声场相关性和传播损失是影响阵增益的内在因素, 并推导了各向同性噪声场中常规波束形成阵增益与两者之间的关系式. 结果表明: 1) 常规波束形成阵增益由声场相关性和声传播损失共同决定, 其最大值不超过10lg M; 2) 当两个不同接收位置的传播损失相似时, 基阵各阵元间的声场相关性越高, 阵增益越大; 3) 当两个不同接收位置的传播损失相差较大时, 阵增益与声场相关性不再是正相关关系. 利用RAM 声场软件, 在陆架斜坡海域上坡波导环境中, 对水平阵常规波束形成阵增益与声场相关性和传播损失的关系进行仿真验证.

English Abstract

参考文献 (26)

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