一种基于模态匹配的浅海波导中宽带脉冲声源的被动测距方法

• 作者: 刘亚琴 周建波 张明辉 张海刚 朴胜春 李晓曼
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 浅海波导 海底相移参数 模态匹配 被动测距
• 年，卷（期）: 2017,（9）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学
• 页码范围: 226-242
• 页数: 17页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.66.094302

摘要

针对浅海波导中宽带脉冲声源的被动测距问题,本文在模态匹配和匹配场处理定位方法的基础上,提出了一种适用于具有液态半无限空间海底的浅海波导中声源的单水听器被动测距方法.利用warping变换可以对脉冲声源接收信号的各阶简正波实现有效分离,由此得到各阶简正波的频域信号.海底相移参数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,而各阶简正波的水平波数可以通过含有海底相移参数的表达式来表达.此外,由于声速剖面对简正波的各阶水平波数具有相近的影响,因此通过对任意两阶简正波进行联合处理,可以近似消除声速剖面对简正波水平波数差的影响.任意两阶简正波的水平波数差只近似用于海底相移参数、海深以及波导中平均声速三个参数有关,可以简单、快速地计算相应拷贝场,然后通过建立代价函数并对简正波模态进行匹配,可以实现对水下脉冲声源的被动测距.与传统的模态匹配定位方法相比,本文提出的方法既不需要使用水听器阵,又可以简单、快速地计算出拷贝场.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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	朴胜春	哈尔滨工程大学水声工程学院	64	386	11.0	17.0
5	张海刚	哈尔滨工程大学水声工程学院	27	87	6.0	9.0
9	张明辉	哈尔滨工程大学水声工程学院	22	127	6.0	10.0
13	李晓曼	哈尔滨工程大学水声工程学院	5	8	2.0	2.0
14	刘亚琴	哈尔滨工程大学水声工程学院	5	12	3.0	3.0