水下聲信道的仿真與應(yīng)用研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)日新月異的發(fā)展，目前應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行仿真研究已經(jīng)滲透到各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，也成為水聲工程研究的重要手段之一?！　”疚膰@海洋環(huán)境仿真問(wèn)題展開(kāi)論述，指出水聲傳播模型是其核心內(nèi)容，并從波動(dòng)方程出發(fā)，探討了在海洋聲傳播仿真中經(jīng)常采用的五類(lèi)理論方法，隨后建立了多途信道模型和Pekeries聲場(chǎng)模型，最后將仿真模型用于淺海中垂直陣的聲學(xué)性能的初步研究。　　本文利用射線方法構(gòu)造多途信道的數(shù)學(xué)模型時(shí)，將整個(gè)水下聲信道看作一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，各種水聲參

2、數(shù)和海洋環(huán)境條件作為網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)函數(shù)由本征聲線決定。介紹了本征聲線的分類(lèi)方法及其搜索算法，從而能夠快速而準(zhǔn)確地搜索出全部重要的本征聲線。為表征海洋海面、海底上下兩個(gè)邊界的聲學(xué)特性對(duì)水下聲傳播的影響，采用海面瑞利散射模型和淺海海底三參數(shù)模型，對(duì)多途信道仿真模型中海面、海底的聲學(xué)參數(shù)進(jìn)行修正和估計(jì)，提高了模型的工程實(shí)際應(yīng)用范圍及其精度?！　≡赑ekeries聲場(chǎng)模型中，側(cè)面波對(duì)近程聲場(chǎng)有重要貢獻(xiàn)，已發(fā)表的公開(kāi)文獻(xiàn)僅對(duì)側(cè)面波聲場(chǎng)作近

3、似估計(jì)，這對(duì)側(cè)面波聲場(chǎng)的預(yù)報(bào)誤差較大。本文沿用“三段”數(shù)值積分算法精確計(jì)算側(cè)面波，可以比較精確地預(yù)報(bào)近程聲場(chǎng)。在Pekeries聲場(chǎng)中，本文還對(duì)比了波動(dòng)理論、簡(jiǎn)正波和射線三種方法的預(yù)報(bào)結(jié)果，給出了后二種方法的近似程度。只考慮簡(jiǎn)正波聲場(chǎng)不適合近程聲場(chǎng)預(yù)報(bào)，而僅適合10倍海深以遠(yuǎn)距離聲場(chǎng)預(yù)報(bào)。射線模型適合高頻聲場(chǎng)預(yù)報(bào)，當(dāng)kh＞100時(shí)，其聲場(chǎng)預(yù)報(bào)有足夠高的精度。采用Pekeries聲場(chǎng)模型，理論分析與海(湖)試結(jié)果也合理地一致。　　垂直陣