| 题名 | 水下目标对海洋环境噪声场的扰动特性 |
| 作者 | 王彦 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2008-05-15 |
| 授予单位 | 中国科学院声学研究所 |
| 授予地点 | 声学研究所 |
| 关键词 | 海洋噪声 扰动 目标声学可见度 |
| 其他题名 | Disturbance to ambient sea noise field caused by submerged object |
| 学位专业 | 信号与信息处理 |
| 中文摘要 | 近年来，随着贴敷消声瓦安静型潜艇的出现，人们注意到，可以利用海洋环境噪声作为“照明声源”来探测水下目标，此时环境噪声既是信号场，又是背景干扰场。利用环境噪声探测水下目标，不需发射声波，信噪比相对稳定，隐蔽性好，在某种程度上兼有主动、被动声纳两者的优点，并可能开拓新的使用范围，是一种值得探索的新型水下目标探测方法。 本文旨在从理论上初步研究水下目标对环境噪声的扰动特性，获得目标在环境噪声照射下的可见度及目标散射扰动的方向特性，为进一步了解、探索新型水下目标探测方法及其信号处理方案，提供必要的理论基础。利用海洋环境噪声探测目标，在各种海事作业和军事方面具有广泛应用前景。作为该新探测方法的理论研究，探讨水下目标对环境噪声的扰动特性，具有较重要的理论价值和学术意义。 论文首先介绍利用环境噪声探测水下目标的研究背景及意义、扼要综述国外在这一新方法探索过程中所进行的实验研究和理论研究。然后提出本文的研究思路：着重考虑无限海面噪声源这一主要的关键因素，采用较为经典的散射理论方法来讨论目标对噪声场扰动，并指出海面噪声是探测目标的主要“照明”声源。 文中在幅度高斯型相关函数单极子海面噪声源的假定下，引用单极子源半无穷空间格林函数的球函数展开式和任意分布声源声场的积分表达式，建立水下目标对海洋环境噪声的散射扰动模型，得到有目标时海洋中两接收点总噪声场协方差表达式。在此基础上将目标扰动理论模型推广到偶极子海面噪声源，并初步探讨海底的影响。 利用得到的理论表达式，数值模拟计算了水下目标散射强度的方向特性和声学可见度。结果表明：(1)在海面源为主的环境噪声“照射”下，刚球目标的散射方向特性和平面波入射显著不同，如： 时，入射声波前进方向有较明显的散射成分；(2)当存在目标时，两接收点总噪声场协方差中增加了散射噪声的贡献，并包含直达与散射间干涉成分，导致目标的声学可见度起伏变化。在所估算的较近距离范围内，目标声学可见度总的趋势是随与目标的距离下降，其均值约为4～5dB，与国外Buckingham的实验结果（矩形目标，宽0.77米，高0.9米，接收点距目标7米，频率9千赫）相近；(3)当噪声源均匀分布于海面（或海面下一无限平面）上时，在小偶极矩情形下，海洋环境噪声取偶极子海面噪声源模型还是单极子海面噪声源模型，对散射方向特性和声学可见度影响不大；(4)考虑海底影响时，刚性目标球对环境噪声散射强度的方向特性产生显著变化，随着海底反射系数的减小，海底的影响明显减弱。 关键词：海洋噪声 扰动 目标声学可见度 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-05-07 |
| 页码 | 63 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ioa.ac.cn/handle/311008/401]  |
| 专题 | 声学研究所_声学所博硕士学位论文_1981-2009博硕士学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王彦. 水下目标对海洋环境噪声场的扰动特性[D]. 声学研究所. 中国科学院声学研究所. 2008. |
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