蒋云魁

(福建省水利水电勘测设计研究院，福建 福州 350001)

我国拥有18400km的大陆海岸线和近300万km2的海洋国土面积，随着我国经济发展水平的不断提高，涉海工程建设越来越多，相应地海域地质调查的工作也随之增加。浅地层剖面仪能便捷、快速、直观、有效地揭示海底浅层沉积结构和构造特征，是海域浅层地质调查的重要手段。

浅地层剖面探测是一种基于声学反射原理的连续走航式地球物理探测方法。自20世纪80年代引入我国后，技术逐渐成熟并广泛应用于海域工程勘察、海底管线路由勘察等诸多领域，如李一保等将浅地层剖面仪应用于海洋工程，张金城等将浅地层剖面仪应用于海岸工程，柴冠军等将浅地层剖面仪应用于航道工程，周兴华等将浅地层剖面仪应用于杭州湾海底管线检测，魏志强等将浅地层剖面仪应用于大亚湾海底管道检测，笔者工程实践中将浅地层剖面仪成功应用于各种打捞作业中。大量工程实践证明，浅地层剖面仪在海域浅地层调查中拥有广阔的应用前景。

1 Chirp声呐脉冲

Chirp信号也称线性调频信号，是一种瞬时频率随时间线性增加或减小的信号，相对于早期连续波CW信号有着良好的自相关特性，20世纪80年代后期A.DE Roos等提出利用其进行海底沉积物探测和识别的设想。3200XS浅地层剖面仪正是利用线性调频技术(LFM)输出FM扫频脉冲穿透地层，结合DSP匹配滤波信号处理技术，地层穿透能力和地层分辨率都得以优化。Chirp声呐脉冲理论表达式见式(1)，频率/时间函数关系见式(2)，脉冲在宽频带保证穿透能力的同时为了突出主频分辨率，Chirp声呐脉冲常和包络函数如SIN函数一起使用，以MATLAB软件绘制示意图如图1所示。……