连续波体积混响声强仿真
2012-10-20崔剑锋安天思马忠成朱练军
舰船科学技术 2012年10期
崔剑锋,安天思,马忠成,朱练军
(大连测控技术研究所,辽宁大连116013)
1 概述
连续波理论和技术最初应用在雷达上。连续波雷达在短距离应用中能够提供较高精度的速度和距离信息,在工业领域发展出无接触式测量技术,在交通领域里有防撞雷达的出现。连续波技术有着独特的优点,例如测量精度高、简单小巧、带宽大、平均发射功率低、被截获的概率小。连续波技术在声呐中的应用正日益引起水声领域科研人员的注意。
对于主动声呐而言,除了受到各种噪声的影响,还受到混响信号的影响,而且很多情况下混响是主要的背景干扰,在连续波声呐技术中这一问题尤为突出。
按照传统水声学著作中给出的计算混响等效平面波混响级理论公式 (以体积混响为例)

能够得出,混响声强与入射波强度、发射信号的脉冲宽度 (式中τ表示脉宽)、发射-接收换能器的组合指向性束宽等量成正比[1]。
在发射连续波时,发射信号的脉冲宽度扩大到无限长,计算混响声强的理论模型将不再适用,推导出的理论公式也不再成立,其结论无法对连续波的等效平面波混响级做出指导。
需要指出式(1)推导之前所做的5条假定[1-2]:
1)直线传播,不考虑除球面衰减外的其余衰减。
2)任一瞬间位于某一面积或体积的散射体的分布是随机均匀的。
3)散射体密度甚大,认为任一面元或体元都有很多散射体。
4)忽略多次散射,即混响所产生的混响。
5)脉冲时间足够短,以至于可以忽略面元或体元尺度范围内的传播效应。……
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