一种水声换能器基阵仿真研究

文中以RDI公司生产的声相关海流剖面仪换能器基阵为例,推导了发射换能器基阵的简洁的表达式,方向图仿真结果与理论分析相一致。

声相关海流剖面仪测速研究

声相关海流剖面仪(ACCP)适合深海测速,能够测得相对海底的绝对速度。文章在前人工作基础上,以声纳方程为基础,构造海底混响回波仿真模型,并对基于K irchhoff近似和利用微扰法的R ay le igh-R ice近似相结合的散射模型赋予新的物理意义,并将其应用到声相关测速仿真研究过程中,使仿真更加接近于海洋的实际环境。文章利用H ilbert变换进行包络检波来减小测速误差,并且根据接收信噪比得到了不同航速时能够达到最大底跟踪的距离,这与参考文献给出的结果是一致的。

基于声相关计程仪(ACL)的海底散射模型研究

为了进行声相关计程仪(ACL)仿真研究,结合K irchhoff近似和R ay le igh-R ice近似散射模型,根据ACL垂直发射波束的特点,在掠射角90°附近,利用已发表的海底散射实验数据与APL-UW散射模型及L am bert公式的理论计算结果相比较,基于K irchhoff近似的散射模型与实验数据具有很好的一致性,仿真结果证明,由于不同类型海底沉积物引起的体积散射在上述情况下是可以被忽略的,这将大大简化进行声相关测速仿真研究的海底建模过程。

适应于声相关海流剖面仪的单脉冲发射信号设计

声相关海流剖面仪(ACCP)利用“波形不变性原理”进行测速,能够测得相对海底的绝对速度。相对于多脉冲发射体制,文章采用脉宽足够长的单脉冲进行发射,既增加了发射能量,提高了海底探测的深度,又保证了系统带宽的要求。单脉冲脉内采用相位编码,减少了测速噪声的影响,通过一个满足相关寻优准则的编码搜寻程序进行伪随机编码,编码长度与声相关延迟时间相一致,所产生编码的自相关函数具有双相关峰特性,这与双脉冲发射的测速体制相对应,解决了双脉冲发射体制测速中脉冲宽度和脉冲间隔时间之间的矛盾。

基于声相关的海底回波仿真

为了弥补声相关计程仪(ACL)工作原理只能利用几何关系描述的不足,以声呐方程为基础,采用Kirch-hoff近似模型,研究了基于混响网络模型的海底回波.利用仿真回波数据及时-空相关函数,推导出船速从一维到三维不同条件下,采用平面阵进行接收时,满足两接收阵元接收回波相关性最大的条件,从而给出了波形不变性原理的一种数学描述方法.仿真结果证明了该描述方法的有效性.