基于光纖矢量水聽器的海洋環(huán)境噪聲特性研究.pdf

1、海洋環(huán)境噪聲場是海洋中的固有聲場，它是海洋環(huán)境的鑒別特征；也對探測聲信號構(gòu)成干擾。因此，我們既可以利用海洋環(huán)境噪聲進行海洋參數(shù)反演；又可以利用海洋環(huán)境噪聲在一定尺度內(nèi)不相關(guān)的特性，通過布陣抑制海洋環(huán)境噪聲提高聲納設(shè)備的信號檢測概率。對于矢量水聽器，其固有的偶極子指向性，可以有效抑制各向同性噪聲，不同方向質(zhì)點振速的測量可將噪聲場分解為水平和垂直方向進行研究。與普通矢量水聽器相比，光纖矢量水聽器具有靈敏度高、傳輸損耗小、組網(wǎng)便利、便于長時間

2、監(jiān)測等優(yōu)點。本文基于光纖矢量水聽器對海洋環(huán)境噪聲場的相關(guān)特性、譜特性和指向性進行了理論分析、建模仿真和試驗研究：
　　1、推導了單點和垂直均勻線列陣的聲壓和質(zhì)點振速的相關(guān)矩陣；系統(tǒng)闡述了表征海洋環(huán)境噪聲矢量場譜特性的噪聲譜級、相干函數(shù)、相干場和擴散場、相位譜等基本概念和物理意義；推導了考慮振速通道自噪聲情況下各向同性噪聲場中矢量水聽器的空間增益。
　　2、建立了基于拋物方程的海洋環(huán)境噪聲矢量場模型，并對點源和表面噪聲源進行了

3、水平相關(guān)性、垂直相關(guān)性、垂直指向性和噪聲譜級的仿真，驗證了模型的正確性。
　　3、通過矢量波束形成方法仿真研究了海洋環(huán)境噪聲場指向性的特性，對試驗數(shù)據(jù)進行了處理：說明淺海近岸水平噪聲，無雨時主要來自開闊外海，大雨時接近于各向同性；分析了指向性與空間增益之間的關(guān)系。
　　4、進行了單基元四分量光纖矢量水聽器淺海環(huán)境噪聲的海上測量試驗，并對無雨和大雨的試驗結(jié)果進行了對比：無雨時，200Hz以下聲壓軸和X軸相干系數(shù)較大，有沿X軸方