海洋环境噪声快速获取海底表层声速.pdfVIP

第29卷第6期 V01 声学技术 29，No．6Pt2 Acoustics 2010年12月 Technical Dec，2010 海洋环境噪声快速获取海底表层声速 林建恒1，殷宝友L2，衣雪娟1 (1中国科学院声学研究所北海研究站，青岛266023；2．中国科学院水声环境特性重点实验室，北京，100190) A methodof forsound inthe rapid estimating speed upper seabedfromoceanambientnoise LIN Jian-hen91，YINBao-youl一，YIXue-juanl ofUnderwaterAcoustic 2．KeyLaboratory Environment,ChineseAcademyofSciences，Beijing100190,China) 1引 言 (2) 海底地声参数是预报浅海声学现象的关键参数 △=lr。f(Q)一r唧(Q)l／Ⅳ 之一，但直接采样测量比较困难，若能快速得到海 其中，Fcal为理论计算的噪声场垂直相干函数，11。。 底参数，在军事上会占有先机。特别是，利用海洋 为试验测量值，Ⅳ为数据长度。 环境噪声这种在海洋中普遍存在的背景声场获取地 2．2曲线拟合法 声参数，不需要发射信号，有利于作战的隐蒯11。 从射线角度【2J，在海水和海底界面处，小于海 Buckingham$1Carbone[2’3J等人采用噪声场的垂直相 底临界角d。的射线大部分被反射，而大于临界角％ 干特性，反演得到横波和纵波声速、衰减等参数， 的射线在传播过程中迅速衰减。因此，垂直相干函 并提出获取海底临界角的方法。 数也就携带了部分海底信息，可以用以下经验公式 噪声场的垂直相干性相对稳定，较容易获得， 表示海底临界角和垂直相干函数的关系： 本文利用这一特性，将分别采用反演法、曲线拟合 法和多项式近似法获取海底表层声速，并比较三种 Lc啦6警州卅警掣 方法的优劣，为快速获得海底参数打下基础。 2理论基础 式中，b为与频率无关的常数。与试验测量的噪声 场垂直相干函数做曲线拟合，可以得到这两个参 噪声场的垂直相干函数是两个接收点互谱密度 数，从而可以得到海底表层的声速： 的归一化形式[3】，只取其实部： cb=％／COS口c (4) r(n)=S1：／√S1S2： (1) 其中，cH为交界面海水的声速。