利用波导不变量的水平线阵被动估距方法研究

波导不变量是描述海洋声场距离-频率干涉结构现象的一个重要特征参量,可用于改善水听器接收声场的纵向相关性。本文在讨论波导不变量改善水平线阵两个子阵波束输出信号相关性的基础上,利用波束形成和浅海声传播模型得到目标方位和波导不变量的估计后,提出了一种基于波导不变量的水平线阵被动估距方法。通过浅海环境下360米水平线阵的数值仿真和实际海试数据处理研究表明:这种距离估计方法在偏离正横方向一定角度的条件下,当波束输出信噪比达到6～9dB以上时,对30公里以内的声源距离估计精度在10%以内,但在正横方向附近存在一个约20度的估距盲区,此盲区的范围有望通过目标距离的减小、阵孔径的增大或处理频段的升高而缩小。

浅海水平线阵接收海底混响序列仿真

混响序列仿真作为海上实验的替代手段,可为声呐设计及抗混响技术研究提供数据支撑。借助简正波理论研究海底散射声场,将海底散射场视为海洋传输网络形成的传递函数,在此基础上将海底散射微元按方位角均匀划分,依据阵元间的相位关系给出了水平线阵接收海底混响序列的仿真方法。以负梯度浅海环境为例进行了混响仿真,并对仿真序列的频谱特征、统计特征、空间相关特征进行了验证,结果表明该方法获得的混响序列特性与理论预测相符,可以为抗混响技术研究提供参考。