基于逆频响函数法的浅水域目标水下辐射声源级反演

刘玉财 陈 毅 易文胜 杨柳青

(杭州应用声学研究所，杭州 310023)

1 引 言

近几十年，随着经济的快速发展及科学技术的进步，人类对广袤海洋的探索、开发和利用逐渐增多，涉及海洋的新领域也越来越广。由此，将不可避免地给海洋环境造成各种各样的影响。目前，除水质污染、生态污染外，海洋人为噪声污染也是一个不容忽视的重要方面，其造成的相关危害也正逐渐加大[1～3]，越发引起人们的关注[4]。此外，军用舰船以及水下无人运动平台自身辐射噪声强度也将对其声隐蔽性和水声设备性能造成影响，甚至危害其自身安全，如何准确有效地对辐射噪声进行定量评估就显得尤为重要[5,6]。

要减少大型振动结构件水下辐射噪声的危害及影响，须对振动声源加以研究控制[7]。准确测量噪声源强度成为噪声振动控制的一个重要手段，可为评估设备自身噪声及噪声治理效果提供基础数据[8]。目前，常用的声源强度测量方法有：时域分析法、频域分析法、波束形成法和声全息法等[9～11]。每种方法都可满足不同的需求。而我国近海海洋环境大部分为浅水域，测试的声学环境不满足理想自由场条件，往往存在多源、复杂反射及高背景干扰等问题，使得上述方法的应用受到限制[12]。

IFRF方法是基于信道的频率响应函数，通过构建的声传播模型建立起测量场点复声压与声源信号之间的关系，对声传递函数矩阵进行求逆来推算声源强度分布。P.A.Nelson和S.H.Yoon[13]对IFRF方法在近场声源成像方面的性能做了理论分析，并在实验室空气环境下证实了该方法的有效性，为近场测量反演声源强度提供了理论指导。……