一种基于模态匹配的浅海波导中宽带脉冲声源的被动测距方法∗

李晓曼 张明辉2) 张海刚2)†朴胜春2) 刘亚琴 周建波

1)(哈尔滨工程大学水声工程学院,哈尔滨 150001)2)(哈尔滨工程大学水声技术重点实验室,哈尔滨 150001)

一种基于模态匹配的浅海波导中宽带脉冲声源的被动测距方法∗

李晓曼1)张明辉1)2)张海刚1)2)†朴胜春1)2)刘亚琴1)周建波1)

1)(哈尔滨工程大学水声工程学院,哈尔滨 150001)2)(哈尔滨工程大学水声技术重点实验室,哈尔滨 150001)

(2016年11月22日收到;2017年1月5日收到修改稿)

针对浅海波导中宽带脉冲声源的被动测距问题,本文在模态匹配和匹配场处理定位方法的基础上,提出了一种适用于具有液态半无限空间海底的浅海波导中声源的单水听器被动测距方法.利用warping变换可以对脉冲声源接收信号的各阶简正波实现有效分离,由此得到各阶简正波的频域信号.海底相移参数是描述海底地声参数的一个重要参量,包含了海底地声参数信息,而各阶简正波的水平波数可以通过含有海底相移参数的表达式来表达.此外,由于声速剖面对简正波的各阶水平波数具有相近的影响,因此通过对任意两阶简正波进行联合处理,可以近似消除声速剖面对简正波水平波数差的影响.任意两阶简正波的水平波数差只近似用于海底相移参数、海深以及波导中平均声速三个参数有关,可以简单、快速地计算相应拷贝场,然后通过建立代价函数并对简正波模态进行匹配,可以实现对水下脉冲声源的被动测距.与传统的模态匹配定位方法相……