Page 35 - 应用声学2019年第4期

第 38 卷 第 4 期 郭良浩等： 利用水平阵模态域波束形成判别声源深度 495

7 6
6 5
5 4
ࣨए/T10 -7 4 ࣨए/T10 -7 3

3
2
2
1
1
0 0
1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
ฉ஝ ฉ஝
(a) ኎ܦᤴҖ᭧౎͈ (b) ᠇೙एܦᤴҖ᭧౎͈

12
10
ࣨए/T10 -7 8 6

4
2

0
1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
ฉ஝
(c) ᠇ᡤࡏܦᤴҖ᭧౎͈
图 6 孔径 100 m 时不同声速剖面条件下的波数谱
Fig. 6 Wave number spectra under different hydrological conditions at the aperture of 100 m

3.2 信号频率的影响 更宽，且位置偏右。图8给出了 500 Hz ∼ 900 Hz 不
讨论信号频率对近水面声源和水下声源波数 同频率的波数谱合成的伪彩图，可以看到水下声源
谱的影响。图 7 是 100 Hz ∼ 500 Hz 不同频率情况 的波数谱相比近水面声源更宽，位置偏右的现象比
下的波数谱合成给出的伪彩图。声源深度和负跃层 100 Hz ∼ 500 Hz 频率时更加明显。这是由于高频
声速剖面条件参数同第2节。 段有效简正波阶数更多造成的。在这个频段可以同
从图 7 可以看到，波数谱的波数位置与频率近 时利用波数谱的位置与结构来分辨近水面声源和
似呈线性关系。水下声源的波数谱相比近水面声源 水下声源。

-50 -50
450 450
-55 -55
400 400
-60 -60
350 350
ᮠဋ/Hz 300 -65 ฉ஝៨/dB ᮠဋ/Hz 300 -65 ฉ஝៨/dB
250
-70 250 -70
200 200
-75 -75
150 150
100 -80 100 -80
0.5 1.0 1.5 2.0 0.5 1.0 1.5 2.0
ฉ஝ ฉ஝
(a) ܦູງए7 m (b) ܦູງए50 m

图 7 近水面声源和水下声源各自 100 Hz ∼ 500 Hz 波数谱合成的伪彩图
Fig. 7 Pseudo-color maps of near-surface and underwater sources wave number spectrum at 100 Hz ∼ 500 Hz