發(fā)布時間：2018-12-13 21:22

【摘要】：將Burke-Twersky(BT)散射模型與射線理論相結(jié)合研究北極典型冰下的水聲信道特性。BT模型將極地冰水界面的冰脊視為隨機分布在自由表面的半橢圓柱。首先根據(jù)BT模型分別對高頻和低頻情況下的冰面反射系數(shù)取近似,計算不同頻率的冰面反射系數(shù)。然后結(jié)合射線理論計算冰下聲場并分析冰下信道特性,并與相同條件下絕對軟界面的水聲信道進行對比研究。結(jié)果顯示,由于冰界面的存在,冰水界面與絕對軟界面相比,冰面反射系數(shù)較小,使得部分聲線不會傳播很遠,且隨頻率的增加衰減越發(fā)嚴重,因此不利于聲信號遠距離傳播;此外在信道結(jié)構(gòu)上,由于冰層反射系數(shù)較小,冰下信道多徑相較于無冰的水-空氣界面其多途現(xiàn)象不明顯。研究結(jié)果對認知極地冰下水聲信道特性以及開展極地水聲系統(tǒng)性能預報具有一定意義。
[Abstract]:The Burke-Twersky (BT) scattering model is combined with the ray theory to study the underwater acoustic channel characteristics of typical Arctic ice. The BT model regards the ice ridge of the polar ice interface as a semi-elliptic column randomly distributed on the free surface. Firstly, according to the BT model, the ice surface reflection coefficient at high frequency and low frequency is approximated, and the ice surface reflection coefficient with different frequency is calculated. Then the acoustic field under ice is calculated with ray theory and the characteristics of subglacial channel are analyzed and compared with the underwater acoustic channel with absolute soft interface under the same conditions. The results show that due to the existence of ice interface, the reflection coefficient of ice surface is smaller than that of absolute soft interface, which makes some sound lines not propagate far, and the attenuation becomes more and more serious with the increase of frequency, which is not conducive to the long distance propagation of acoustic signal. In addition, as the reflection coefficient of the ice layer is small, the multipath phenomenon of the subglacial channel is not obvious compared with the ice-free water-air interface. The results of the study are of significance to the understanding of underwater acoustic channel characteristics under polar ice and the performance prediction of polar underwater acoustic systems.
【作者單位】： 哈爾濱工程大學水聲技術(shù)重點實驗室;哈爾濱工程大學水聲工程學院;
【基金】：國家自然科學基金重點項目(61631008);國家自然科學基金項目(61471137) 水聲技術(shù)重點實驗室開放基金(SSKF201500203) 霍英東教育基金項目(151007) 中央高校基本科研業(yè)務費專項資金(heucfd1506,heucfx1505)資助
【分類號】：TB56

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張艷萍;蔣徐平;曹沙沙;;一種適合于水聲信道均衡的符號常數(shù)模算法[J];艦船科學技術(shù);2009年09期

2 梁國龍;林旺生;王燕;;水聲信道有效聲速估計方法及空間特征分析[J];哈爾濱工程大學學報;2010年12期

3 艾宇慧,惠俊英,高靜;水聲信道相關(guān)均衡器仿真研究[J];聲學學報;1999年06期

4 王峰,趙俊渭,李洪升,張曉鳳;一種適用于水聲信道盲均衡算法及仿真[J];西北工業(yè)大學學報;2002年03期

5 魏莉;許芳;孫海信;;水聲信道的研究與仿真[J];聲學技術(shù);2008年01期

6 朱婷婷;王英民;林歡歡;;一種新的適用于水聲信道的常模類盲均衡算法[J];應用聲學;2008年06期

7 陳東升;李霞;方世良;童峰;;基于多徑參數(shù)模型和混合優(yōu)化的時變水聲信道跟蹤[J];東南大學學報(自然科學版);2010年03期

8 郭業(yè)才;何龍慶;韓迎鴿;趙俊渭;;盲均衡技術(shù)在水聲信道均衡中的應用進展[J];艦船科學技術(shù);2007年02期

9 楊永俠;楊紅麗;王華榮;馮西安;;適用于水聲信道新的盲均衡算法及仿真[J];西安工業(yè)大學學報;2006年03期

10 蔡平;王晉晉;范軍;;基于凸集投影的水聲信道辨識算法[J];聲學技術(shù);2012年03期

相關(guān)會議論文 前10條

1 陳東升;蔣志迪;童峰;;基于混和優(yōu)化的時變水聲信道跟蹤[A];2009年全國水聲學學術(shù)交流暨水聲學分會換屆改選會議論文集[C];2009年

2 劉東;相敬林;;水聲信道多徑參數(shù)的一種高分辨估計方法[A];2004年全國水聲學學術(shù)會議論文集[C];2004年

3 李軍;章新華;韓東;;采用高階統(tǒng)計的水聲信道盲辨識算法[A];中國聲學學會2007年青年學術(shù)會議論文集（上）[C];2007年

4 李軍;蔡潤澤;吳越;;基于復倒譜的水聲信道均衡[A];2011'中國西部聲學學術(shù)交流會論文集[C];2011年

5 牛富強;許肖梅;;淺海多途水聲信道仿真研究[A];中國聲學學會2006年全國聲學學術(shù)會議論文集[C];2006年

6 李軍;章新華;韓東;;采用子空間的多輸入多輸出水聲信道盲辨識[A];2008年全國聲學學術(shù)會議論文集[C];2008年

7 王凱;李軍;;基于匹配濾波的水聲信道估計[A];2011'中國西部聲學學術(shù)交流會論文集[C];2011年

8 李軍;章新華;許策;;一種多輸入多輸出水聲信道盲辨識算法[A];2007年全國水聲學學術(shù)會議論文集[C];2007年

9 李軍;徐朝陽;何騰;章新華;;兩種水聲信道盲辨識算法比較研究[A];2009年全國水聲學學術(shù)交流暨水聲學分會換屆改選會議論文集[C];2009年

10 王英志;章新華;;水聲信道盲判決反饋稀疏均衡研究[A];2008年全國聲學學術(shù)會議論文集[C];2008年

相關(guān)博士學位論文 前6條

1 王遠;大型儲罐水聲信道建模及通信方案研究[D];天津大學;2015年

2 高成志;淺海環(huán)境下的水聲信道辨識技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學;2011年

3 肖瑛;基于水聲信道的盲均衡算法研究[D];哈爾濱工程大學;2006年

4 王峰;基于高階統(tǒng)計量的水聲信道盲均衡理論與算法[D];西北工業(yè)大學;2003年

5 夏夢璐;淺水起伏環(huán)境中模型—數(shù)據(jù)結(jié)合水聲信道均衡技術(shù)[D];浙江大學;2012年

6 聶星陽;模型與數(shù)據(jù)結(jié)合的淺海時變水聲信道估計與均衡[D];浙江大學;2014年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 孫雪皓;基于統(tǒng)計特性的MIMO水聲信道容量分析[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

2 陸思宇;水聲信道的建模和估計方法的研究[D];南京郵電大學;2015年

3 王輝;基于聲線理論的水聲信道傳播特性研究[D];西北工業(yè)大學;2003年

4 歐曉麗;水聲信道建模及其仿真平臺的實現(xiàn)[D];廈門大學;2007年

5 溫娜;水聲信道中高速傳輸技術(shù)的研究[D];燕山大學;2004年

6 王煒;水聲信道的多普勒處理及分集方法研究[D];上海交通大學;2011年

7 吳少娟;基于壓縮感知的水聲信道估計技術(shù)研究[D];華南理工大學;2013年

8 高茂宏;油田注水井水聲信道和自適應均衡仿真[D];北京交通大學;2007年

9 仇松林;基于高斯束法的水聲信道仿真軟件設(shè)計[D];哈爾濱工程大學;2013年

10 余輝;面向水聲信道的數(shù)字噴泉碼的性能分析與設(shè)計[D];華南理工大學;2015年

，

本文編號：2377270