浅海中声源激发的波场成分及特性分析

• 作者: 孟路稳 赵德鑫 张明敏
• 来源期刊: 电子与信息学报
• 关键词: 浅海声坊 全波解 离散谱 连续谱
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 水声通信与信号处理|Underwater Acoustic Communication and Signal Prcessing
• 页码范围: 788-795
• 页数: 8页
• 分类号: TN929.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.11999/JEIT200704

摘要

为更好地认识和利用浅海波导中的声场,该文对浅海中声源激发的波场成分及特性进行了研究.提出了能给出浅海中声场全波解的理论研究方法,给出了声场的复积分表达式,并在复平面上利用围道积分对声场复积分式进行求解,得出了浅海中声源激发出的声场组成部分;同时应用高阶交错网格有限差分法对浅海中声场进行数值模拟,呈现出了不同海水深度、声源频率和声源深度下浅海波导中的波场结构和空间能量分布.研究表明:浅海中声场由离散谱部分和连续谱部分组成;其中离散谱部分包括各阶简正波和Scholte波,连续谱部分包括侧面波;简正波和Scholte波的振幅与水平传播距离的开方成反比,而侧面波的振幅与水平传播距离的平方成反比;海水越浅、声源频率越小、声源深度越大,都会导致海水中的能量越少,越有利于Scholte波的激发,此时声源辐射的能量主要以Scholte波的形式传播出去,能量更多地集中在海底界面处.