基于矢量水听器的海洋环境噪声场相关特性研究

近年来,海洋环境噪声场空间相关特性问题的研究已相当深入,人们建立了几种噪声场模型,空间某些方向上噪声的相关系数解析表达式也已给出。这些研究促进了水听器阵处理技术的发展。工作中的水听器基阵所处的姿态不总是唯一的,为了计算水听器基阵的信噪比增益,我们必须知道噪声场空间任意方向上的相关系数。当前的模型大多都只是在空间的某些特定方向上求解,在实际应用中有一定的局限性。 本文主要考虑均匀各向同性噪声场和垂直指向性界面噪声场两种模型,采用界面混响空间相干性的分析方法,对每种噪声的声压与质点振速三个正交分量的互相关特性进行研究,得到了空间相关系数的解析表达式和噪声协方差矩阵。应用噪声场相干特性的解析解,我们可以很容易地分析矢量水听器输出信噪比,同时对矢量水听器基阵的布阵及应用也具有重要的意义。 文中同时讨论了一种射线的方法,用于解决给定了海面、海底反射系数、介质声吸收系数的海洋环境下的问题。 最后,本文对现有海试数据进行了处理,求出了一些现实海况下噪声场的相关系数。