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1、本科畢業(yè)論文（20屆）海洋高頻聲傳播模型仿真專業(yè)：海洋技術14目錄目錄I海洋高頻聲傳播模型仿真IIAbstractIII1緒論11.1課題背景和意義11.2高頻聲納仿真研究概況11.3本文的主要內容22傳播模型42.1射線聲學基礎42.2GRAB的基本理論62.2.1GRAB的基本方程62.2.2GRAB算法程序82.3時域波形預報模型102.4本章小結133高頻聲納接收信號模型143.1高頻聲納單程傳輸信號143.2高頻聲納水中目標回收信號163.3高頻聲納海底混響信號193.3.1簡化理論推導的幾點假設193.3.2模型的建立193.3.3混響
2、時域波形的推導203.4高頻聲納海底回波信號253.5本章小結26結論27參考文獻28致謝291414海洋高頻聲傳播模型仿真魯新華（海洋科學學院海洋技術專業(yè)，浙江舟山316000）摘要在水中，主要靠聲納來搜索目標。聲納大致分為低頻、高頻、中頻。而高頻聲納分辨率很高，一般多普勒測速，避碰，探雷等要用到分辨小物體的都要用到高頻，所以高頻聲納信號仿真研究就顯得尤為重要。高頻聲納信號仿真研究在聲納研制的不同階段都具有很重要的意義，尤其是在水下通信、定位、導航等應用領域。高頻聲納接收信號仿真預報研究在聲納研制的不同階段都具有很重要的意義。本文所仿真的高頻聲納
3、接收信號包括有以下幾類信號：單程傳輸信號，屬于主動聲納發(fā)送信號，即高頻聲納聲源發(fā)射的聲信號經(jīng)過信道單程傳輸，在接收水聽器處的聲信號，這種傳輸方式多用于水下通訊、定位，導航等。水中目標回波信號，屬于主動聲納接收信號，即高頻聲納聲源發(fā)射信號打到水下目標如潛艇、魚雷等時經(jīng)由目標散射返回到接收水聽器處的聲信號。這種工作方式用于目標的探測和識別。海底混響信號，即高頻聲納工作過程中，部分聲信號經(jīng)由海底散射后到達接收水聽器的信號。海底回波信號，屬于主動聲納接收信號，即高頻聲納發(fā)射信號打到海底經(jīng)由海底散射返回到接收水聽器的接收信號。這種信號可用于仿真測深儀、側掃聲
4、納等的接收信號。在這四種接收信號的仿真建模中，傳播模型是很重要的一個部分。針對射線聲學計算簡單適用于高頻情況這一特點，本文選取高斯射線束（GRAB）聲線傳播理論進行傳播建模，它是由射線理論演變而來，但克服了其不能計算聲影區(qū)和焦散區(qū)聲場的缺點，在一定距離上每一根聲線對所有深度都有能量貢獻。關鍵詞：接收信號；GRAB；混響14AbstractThesimulationandforecastaboutreceivingsignalofhigh-frequencysonarplaysaveryimportantroleindifferentstagesof
5、sonardesign.Asfollows,thispapercompletesfourkindsofreceivingsignals:One-waypropagationsignal:high-frequencysonaremitssignal,whichtransmitssinglepathandreceivedbyhydrophone.Thiskindoftransmissionisalwaysappliedinunderwatercommunication,location,guidance.Echosignalofunderwaterta
6、rget:high-frequencysonaremitssignalontarget,suchassubmarine,torpedo,thenthebackscatteredsignalfromtargettransmitstohydrophone.Thistypeoftransmissionisusuallyusedindetectingandidentifying.Reverberationofseabottom:partsofthesignalfromsoundgeneratorarebackscatteredbyseabottom,whi
7、chisreceivedbyhydrophoneasreverberation.Echosignalofseabottom:high-frequencysonaremitssignalonseabottom,thenthebackscattersignaltransmitstohydrophone.Thiskindofsignalisadaptedtosimulatethesignalofbathymeterandside-scanningsonar.Inthesimulationoffourkindsofreceivingsignals,tran
8、smissionmodelisanimportantpart.ThispaperadoptsGaussianRayBund
