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一种基于单水听器的浅海水下声源被动测距方法

李晓曼 朴胜春 张明辉 刘亚琴 周建波

一种基于单水听器的浅海水下声源被动测距方法

李晓曼, 朴胜春, 张明辉, 刘亚琴, 周建波
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  • 针对浅海波导中宽带脉冲声源的被动测距问题,本文在群延迟理论的基础上,与warping变换处理相结合,提出了一种适用于浅海波导中宽带声源的单水听器被动测距方法.利用warping变换可以实现对脉冲声源接收信号各阶简正波的分离提取,对分离后的简正波进行时频分析处理可以得到各阶简正波到达时刻和频率之间的关系,即各阶简正波的频散曲线,从而得到任意两阶简正波到达接收水听器的时延差.海底相移参数P是描述海底地声参数的一个重要参量,包含了海底地声参数信息,在海底环境参数未知而P已知的情况下,利用P和简正波水平波数之间的关系可以求得任意两阶简正波的△ Sg,mn(群慢差).根据群延迟理论,利用得到的任意两阶简正波的时延和△ Sg,mn可实现利用单水听器对水下声源进行被动测距.本文提出的测距方法测量简单、计算方便,具有较强的实用意义.数值仿真和海上实验数据处理结果的测距误差都在10%以内,证明了该方法的有效性.
      通信作者: 张明辉, zhangminghui@hrbeu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金重点项目(批准号:112340002)和国家自然科学基金(批准号:11474073)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-05-08
  • 修回日期:  2017-06-08
  • 刊出日期:  2017-09-05

一种基于单水听器的浅海水下声源被动测距方法

  • 1. 哈尔滨工程大学水声工程学院, 哈尔滨 150001;
  • 2. 哈尔滨工程大学, 水声技术重点实验室, 哈尔滨 150001
  • 通信作者: 张明辉, zhangminghui@hrbeu.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金重点项目(批准号:112340002)和国家自然科学基金(批准号:11474073)资助的课题.

摘要: 针对浅海波导中宽带脉冲声源的被动测距问题,本文在群延迟理论的基础上,与warping变换处理相结合,提出了一种适用于浅海波导中宽带声源的单水听器被动测距方法.利用warping变换可以实现对脉冲声源接收信号各阶简正波的分离提取,对分离后的简正波进行时频分析处理可以得到各阶简正波到达时刻和频率之间的关系,即各阶简正波的频散曲线,从而得到任意两阶简正波到达接收水听器的时延差.海底相移参数P是描述海底地声参数的一个重要参量,包含了海底地声参数信息,在海底环境参数未知而P已知的情况下,利用P和简正波水平波数之间的关系可以求得任意两阶简正波的△ Sg,mn(群慢差).根据群延迟理论,利用得到的任意两阶简正波的时延和△ Sg,mn可实现利用单水听器对水下声源进行被动测距.本文提出的测距方法测量简单、计算方便,具有较强的实用意义.数值仿真和海上实验数据处理结果的测距误差都在10%以内,证明了该方法的有效性.

English Abstract

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