第六章 海洋中的混响.

Presentation on theme: "第六章 海洋中的混响."— Presentation transcript:

1 第六章 海洋中的混响

2 混响的统计特性 分布函数及平均起伏率 混响是一个非平稳随机过程，随时间而衰减—平稳化处理—补偿放大器补平平均强度—只改变平均值、没有改变混响过程的相对起伏大小。 混响瞬时值： 式中， 是散射波的随机幅度； 是单个散射信号的形状。 College of Underwater Acoustic Engineering Harbin Engineering University

3 混响的统计特性 分布函数及平均起伏率 混响振幅的分布规律：
当发射信号的频谱不太宽时，假设每个散射波的相位在 内随机取值，此时混响瞬时值满足正态分布规律，概率密度为 混响振幅的分布规律： 可以证明，凡是幅度几乎相同，而相位是 均匀分布的振动迭加后得到的信号，其振幅服从瑞利分布。 College of Underwater Acoustic Engineering Harbin Engineering University

4 混响的统计特性 分布函数及平均起伏率 混响振幅的概率密度函数为 起伏率： 结论：对于瑞利分布而言，起伏率为52%。
College of Underwater Acoustic Engineering Harbin Engineering University

5 混响的统计特性 混响的相关特性 两个水听器接收到的散射波声压为 当散射体到水听器的距离 远大于水听器间距 时，
远大于水听器间距 时， College of Underwater Acoustic Engineering Harbin Engineering University

6 混响的统计特性 混响的相关特性 将V1、V2相乘，取时间平均得： 相关系数：
College of Underwater Acoustic Engineering Harbin Engineering University

7 混响的统计特性 混响的相关特性 积分得到单个散射源的散射声场相关系数： 混响的相关系数： 如果水听器的水平指向性开角为 ，且 、
如果水听器的水平指向性开角为 ，且 、 College of Underwater Acoustic Engineering Harbin Engineering University

8 混响的统计特性 混响的相关特性 相关系数随 的衰减变化 特点 1）相关系数随水听器间距 作振荡衰减； 2）相关系数与频率有关。
相关系数随 的衰减变化 特点 1）相关系数随水听器间距 作振荡衰减； 2）相关系数与频率有关。 College of Underwater Acoustic Engineering Harbin Engineering University

9 混响的统计特性 混响的预报 频率分布 正弦填充脉冲声纳的混响在频率上与发射频率不完全相合，在频率两侧都有频移；
发射脉冲有一定的频宽；发射脉冲宽度为 时，其频宽近似为 。 混响的预报 例题：设声纳工作频率为50kHz，声源级为120dB，发射信号脉冲宽度1ms，换能器为0.3m长的线状换能器，置于泥浆海底上方30m处，求离底斜距为180m处的海底混响等效平面波混响级。 College of Underwater Acoustic Engineering Harbin Engineering University

10 混响的预报 解： 分析：依海底等效平面波混响级公式，要求海底混响级，首先要求解声源级、海底散射强度、换能器组合束宽。 声源掠射角
由右图可得： 声源 College of Underwater Acoustic Engineering Harbin Engineering University

11 混响的预报 解： 海底散射强度 由掠射角和泥浆海底条 件，由图6-15的曲线查得 dB 等效波束宽度 弧度
声纳工作频率50kHz，相应的波长为0.03m，又换能器为0.3m长的柱状换能器，所以由表6-3查得 弧度 声源 College of Underwater Acoustic Engineering Harbin Engineering University

12 混响的预报 本章作业 解： 混响面积 等效平面波混响级RL dB m2
College of Underwater Acoustic Engineering Harbin Engineering University

13 第七章知识要点 海洋混响基本概念 体积混响 混响的分类 混响的形成 混响的特点 散射强度的定义 等效平面波混响级 体积混响理论
体积混响的特点 College of Underwater Acoustic Engineering Harbin Engineering University

14 海面混响 海底混响 混响的统计特性 混响预报 海面混响理论 海面混响的特点 海面散射强度与风速、掠射角的关系 海底混响理论 海底混响的特点
混响瞬时值、振幅、相位 混响预报 等效平面波混响级、回声信号信混比 College of Underwater Acoustic Engineering Harbin Engineering University