起伏海面散射引起浅海声传播损失的统计特性与快速声场预报方法

基于海洋环境信息、起伏海面的小斜率近似和简正波模型,研究了浅海环境中不同季节起伏海面散射引起的声传播损失的统计特性,给出了海面散射声传播损失-风速拟合公式以及一种快速声场预报方法,可据此快速评估水下长期工作设备的工作性能。仿真结果表明,对于全年运行的水声设备,当传播距离超过10 km时,须考虑起伏海面散射对声传播的影响。起伏海面散射对声场的影响冬季大于夏季,在夏季负跃层环境中起伏海面散射对下发上收声场的影响大于下发下收声场。

混响曲线的转折与清晰度评价

传统混响时间T60公式是理想化的统计结果。因此在计算、测试与音质的主观质量之间往往存在误差。从厅堂的脉冲响应入手,结合人耳对脉冲密度的感知限值,对前期声场中不满足统计原则的时段按几何声学处理,后期声场中声线达到充分扩散按统计声学处理。从而得到两段式的混响曲线。并以此方法对经典清晰度公式提出改进。使结果与实际声场更为接近。对厅堂音质设计具有一定的指导意义。

基于直方图滤波的浅海声源测距算法研究

针对浅海移动声源的测距,提出了基于直方图滤波的水下测距算法。该算法以声传播过程中传播损失和目标运动参数以及接收信号作为先验知识,对声源位置函数形成的状态向量进行更新,从而实现浅海声源的测距,并用SwellEx-96实测海试数据库进行了算法的实验验证。结果表明:对移动声源的测距深度误差较小,而探测的水平距离在10 km范围时,水平距离最大测距误差在±10 m,并且可以通过改善目标运动参数等先验知识提高对声源测距的精度,验证了直方图滤波算法可较好地实现对水下移动目标的测距。