海洋高频声传播模型仿真【毕业论文】

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1、本科毕业论文（20届）海洋高频声传播模型仿真专业：海洋技术14目录目录I海洋高频声传播模型仿真IIAbstractIII1绪论11.1课题背景和意义11.2高频声纳仿真研究概况11.3本文的主要内容22传播模型42.1射线声学基础42.2GRAB的基本理论62.2.1GRAB的基本方程62.2.2GRAB算法程序82.3时域波形预报模型102.4本章小结133高频声纳接收信号模型143.1高频声纳单程传输信号143.2高频声纳水中目标回收信号163.3高频声纳海底混响信号193.3.1简化理论推导的几点假设193.3.2模型的建立193.3.3混响

2、时域波形的推导203.4高频声纳海底回波信号253.5本章小结26结论27参考文献28致谢291414海洋高频声传播模型仿真鲁新华（海洋科学学院海洋技术专业，浙江舟山316000）摘要在水中，主要靠声纳来搜索目标。声纳大致分为低频、高频、中频。而高频声纳分辨率很高，一般多普勒测速，避碰，探雷等要用到分辨小物体的都要用到高频，所以高频声纳信号仿真研究就显得尤为重要。高频声纳信号仿真研究在声纳研制的不同阶段都具有很重要的意义，尤其是在水下通信、定位、导航等应用领域。高频声纳接收信号仿真预报研究在声纳研制的不同阶段都具有很重要的意义。本文所仿真的高频声纳

3、接收信号包括有以下几类信号：单程传输信号，属于主动声纳发送信号，即高频声纳声源发射的声信号经过信道单程传输，在接收水听器处的声信号，这种传输方式多用于水下通讯、定位，导航等。水中目标回波信号，属于主动声纳接收信号，即高频声纳声源发射信号打到水下目标如潜艇、鱼雷等时经由目标散射返回到接收水听器处的声信号。这种工作方式用于目标的探测和识别。海底混响信号，即高频声纳工作过程中，部分声信号经由海底散射后到达接收水听器的信号。海底回波信号，属于主动声纳接收信号，即高频声纳发射信号打到海底经由海底散射返回到接收水听器的接收信号。这种信号可用于仿真测深仪、侧扫声

4、纳等的接收信号。在这四种接收信号的仿真建模中，传播模型是很重要的一个部分。针对射线声学计算简单适用于高频情况这一特点，本文选取高斯射线束（GRAB）声线传播理论进行传播建模，它是由射线理论演变而来，但克服了其不能计算声影区和焦散区声场的缺点，在一定距离上每一根声线对所有深度都有能量贡献。关键词：接收信号；GRAB；混响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