朱良明，李风华，陈德胜



基于光纤矢量水听器的浅海噪声矢量场特性研究

朱良明1,2，李风华1，陈德胜1

(1. 中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室，北京100190; 2. 中国科学院大学物理学院，北京100049)

基于简正波理论分析了浅海噪声矢量场声压和质点振速的强度特性，仿真了浅海声压和质点振速的噪声强度在深度和频率上的变化特性，噪声矢量场强度特性仿真结果与实验测量结果一致。针对声场测量的有效性，给出了加速度通道自噪声谱级和灵敏度必须满足的关系式，并提出了降低自噪声对接收系统影响的两种措施。最后分析并对比了系统自噪声谱级和海洋环境噪声谱级，结果表明，声压通道的自噪声比环境噪声谱级低20 dB左右，Y通道和Z通道的自噪声比环境噪声低3.5 dB以上, X通道的自噪声谱级在200 Hz附近与环境噪声谱级最为接近，约比环境噪声低1.5 dB。

光纤矢量水听器；噪声矢量场；系统自噪声；海洋环境噪声；灵敏度

0 引言

矢量水听器因其能够共点同步测量空间某点处的声压和质点振速而在水声领域倍受关注[1]，声压与振速联合信息处理可以更好地获取波导参数和声源位置信息[2]。矢量水听器具有良好的低频指向性和抗各向同性干扰能力，能够获得一定的空间增益。矢量水听器这些优点使其在低频弱目标探测领域倍受青睐。与压电水听器相比，干涉型光纤矢量水听器具有灵敏度高、信号损耗小、稳定性高的优点。应用现有成熟的光纤通讯技术，光纤矢量水听器可以方便地组建水下光纤阵列和大范围光纤传感器网络。……