淺海遠(yuǎn)距離匹配場聲源定位研究.pdf

1、匹配場聲源定位是水聲學(xué)研究中的經(jīng)典問題，為了解決淺海遠(yuǎn)距離聲源的定位問題，提高定位精度和匹配場處理速度，本文藉助特征聲線傳播時間，提出了一種匹配場聲源定位的新方法。應(yīng)用特征聲線傳播時間，從而可以忽略聲壓的幅度信息，聲場的噪聲容限得到了提高，并且代價函數(shù)對模型失配的敏感性得到降低；通過到達(dá)信號包絡(luò)的延遲，聲壓相位模糊的干擾便可消除；聲線傳播時間是聲速的偽線性函數(shù)，其起伏要比聲壓小得多；三維環(huán)境中特征聲線的計算速度快、且精度高?；谝陨蠈β?/p>

2、線傳播時間的分析，本文選取最短傳播時間特征聲線到達(dá)不同接收水聽器的相對時間差，研究了遠(yuǎn)距離聲源的定位問題?！　∑ヅ鋱雎曉炊ㄎ话▋蓚€方面。一是聲場建模，二是代價函數(shù)的構(gòu)造。聲場建模是整個問題的基礎(chǔ)，本文從射線理論模型出發(fā)，詳細(xì)分析了三維特征聲線計算程序HARPO和RTPO。結(jié)果表明，哈爾濱工程大學(xué)唐俊峰博士開發(fā)的RTPO程序有更高的計算精度和更快的計算速度?；谧疃虃鞑r間特征聲線到達(dá)相鄰基元時延和聲線傳播時間，文中構(gòu)造了匹配定位的第

3、一類和第二類代價函數(shù)。應(yīng)用兩類代價函數(shù)，文中分別仿真了水深失配、接收水聽器位置失配和聲速失配對定位精度的影響。為了研究代價函數(shù)對各種失配的敏感性，文中分別推導(dǎo)了基陣傾斜誤差、海底深度誤差和聲速誤差引起的傳播時間誤差和時延誤差的計算公式，從理論上證明了失配對匹配場定位的影響，理論預(yù)報結(jié)果與仿真計算完全吻合?！　∽鳛楸疚牡囊粋€重要部分，文中對多途環(huán)境中的時延估計進(jìn)行了理論和實驗研究。在最短傳播時間特征聲線到達(dá)相鄰基元時延估計的基礎(chǔ)之上，文