聲線
- 基于BELLHOP 聲線模型的水聲信道特性研究?
列最佳布放方法與聲線的關(guān)系。但水聲信道受聲速剖面、海水深度、海底掠射角、水聲信號傳輸距離等多種因素的影響，并沒有文獻對這些綜合因數(shù)對水聲信道的影響給予研究。本文基于BELLHOP 聲線模型，通過計算機仿真的方法研究了水聲信道各種因素對水聲信號傳輸?shù)挠绊懀芯苛?span id="j5i0abt0b" class="hl">聲線的傳播損失和時延隨傳播距離的變化關(guān)系，海底反射損失和海底掠射角的關(guān)系，聲線傳播損失和水聲信號傳播深度的關(guān)系以及和水聲信號傳播距離的關(guān)系，并得出了一些有益的結(jié)論。2 聲線模型的基本原理［12～13］
艦船電子工程 2023年8期2023-11-15
- 水聲射線傳播的黎曼幾何建?！?yīng)用
——深海遠程聲傳播會聚區(qū)黎曼幾何模型*
海典型聲速分布使聲線在遠離聲道軸處上下反轉(zhuǎn)或反射,形成周期性高聲強焦散區(qū)域,稱為會聚區(qū)[1].會聚區(qū)內(nèi)聲信號的傳播損失小,能夠高強度、低失真地遠距離傳播聲信號.準確預(yù)測和識別會聚區(qū)是深海聲學(xué)研究的重要課題.前人圍繞深海會聚區(qū)的觀測、影響因素和分析建模等開展了大量深入細致的工作,然而基于射線方法的會聚區(qū)聲場數(shù)學(xué)描述還不完善,束縛了對會聚區(qū)的有效利用.聲傳播實驗觀測是會聚區(qū)研究的基礎(chǔ).1960 年,Hale[2]在實驗數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上首次分析了海面附近會聚區(qū)的物理特
物理學(xué)報 2023年4期2023-03-05
- 聲衍射相移對深海會聚區(qū)焦散結(jié)構(gòu)的影響*
了計及衍射相移時聲線跨距、傳播時延與群速度的表達式,在此基礎(chǔ)上給出了一種包含衍射相移影響的深海會聚區(qū)焦散結(jié)構(gòu)計算模型.對典型深海聲道中第一個上會聚區(qū)的仿真研究表明: 高頻條件下純折射(refracted-refracted,RR)型會聚區(qū)有3 條焦散線,海面反射(refracted surfacereflected,RSR)型會聚區(qū)有4 條焦散線.通過與高頻結(jié)果對比,低頻條件下計及衍射相移后發(fā)現(xiàn),界面反射相移引起的水平位移使RR 型焦散線向靠近聲源的方向水
物理學(xué)報 2022年20期2022-10-27
- 顧及收發(fā)分置影響的海洋大地基準聲線跟蹤定位方法
測聲速剖面對實際聲線進行反演，從而消除折射效應(yīng)引起的定位誤差(Geng and Zielinski，1999；陸秀平等，2012；辛明真，2020).盡管收發(fā)分置問題對水聲定位導(dǎo)航造成的誤差影響已經(jīng)引起關(guān)注(Chen，2014；郭穎，2019)，但尚未有研究在射線聲學(xué)理論框架下，提出水聲定位收發(fā)分置問題的聲線跟蹤解決方案.本文針對海洋大地基準定位的收發(fā)分置問題，分別提出了基于往返時延差最小的坐標搜索法、基于往返時延分配的方程解算法，實現(xiàn)了收發(fā)分置假設(shè)下的海
地球物理學(xué)報 2022年10期2022-10-04
- 東印度洋熱帶偶極子對聲會聚區(qū)影響分析*
失，同時其會改變聲線在這些起伏深度處的折射角度，進而影響深海聲傳播的會聚特性.考慮聲速剖面的水平變化的情況時，在完成該聲傳播測線相對較短的時間周期內(nèi)，暖水團的移動速度慢，在測量時間內(nèi)，海水聲速在深度范圍上的變化很小，因此可以采用不同時間上不同距離上的XBT 測量的聲速結(jié)果來反應(yīng)聲速剖面水平變化情況，同時結(jié)合上一節(jié)中聲源深度分段平均處理的方法，使用RAMPE 模型計算得到潛標深度上的二維聲場分布如圖10 所示.圖10 中的傳播損失結(jié)果整體上與圖4中的實驗結(jié)果
物理學(xué)報 2022年13期2022-07-22
- 水聲中非直達聲下的聲速修正方法①
均勻分布的,因此聲線在海水中的傳播路徑通常也是彎曲的并且由于海面和海底的反射以及折射使得水下聲線傳播產(chǎn)生多徑效應(yīng)[2]。如果在水聲定位系統(tǒng)中使用平均聲速,則會導(dǎo)致系統(tǒng)定位精度較低,特別是當(dāng)首達聲線為非直達聲情形時,會嚴重降低系統(tǒng)的定位精度。針對上述問題,近年來科研人員提出了眾多的聲速修正方法?；诮y(tǒng)計學(xué)的聲速修正方法得益于人工智能算法的進步,近年得到了較大的發(fā)展。文獻[3]針對長基線定位系統(tǒng),利用粒子群算法求解最優(yōu)參數(shù)計算有效聲速。針對短基線定位系統(tǒng),文獻
高技術(shù)通訊 2022年12期2022-03-23
- 顧及雙程聲徑的常梯度聲線跟蹤水下定位算法
最為顯著的誤差是聲線彎曲誤差和聲速誤差，為了消除或減弱聲線彎曲誤差的影響，需要進行聲速改正[6]。目前，常用的水下定位聲速改正方法有加權(quán)平均聲速法、等效聲速法、聲線跟蹤法等[7]。其中，加權(quán)平均聲速法最為簡單，但定位精度受限[8]；等效聲速法可以有效地提高定位的精度，但無法完全消除聲線折射效應(yīng)的影響[9]；聲線跟蹤法對聲信號進行了聲線彎曲改正，計算精度最高[10]。為削弱聲速誤差等系統(tǒng)誤差對定位的影響，可以采用差分定位的方法，包括空間差分和歷元間差分兩種模
測繪學(xué)報 2022年1期2022-03-07
- 深水多波束聲納的快速聲線追蹤方法*
際聲速信息)進行聲線追蹤，計算出波束腳印距離波束發(fā)射點的水平相對位移和垂直相對位移[7-12]。在多波束聲納系統(tǒng)中，對測深數(shù)據(jù)的實時反演與顯示是其一項重要任務(wù)。其目的是幫助聲納操作者和研究人員及時了解海底地形起伏信息，提高現(xiàn)場決策能力。因此，基于聲線追蹤的波束腳印快速解算是保證多波束聲納系統(tǒng)正常執(zhí)行測繪任務(wù)的基本條件。然而聲速的采樣信息直接決定了聲線追蹤的計算精度，因此快速聲線追蹤方法需要在計算精度與計算效率之間做出有效平衡，能夠同時保證準確性和運行時間的
傳感技術(shù)學(xué)報 2022年11期2022-02-04
- 珊瑚型環(huán)礁斜坡地形水下聲傳播特性分析
的多徑效應(yīng)，使得聲線經(jīng)過多次反射后沿著不同路徑到達接收點，在傳輸過程中，聲波會發(fā)生嚴重的能量衰減和信號畸變[3-5]。因而對島礁海區(qū)水下目標信息的獲取與探測，必須對聲場有著充分的研究。地形作為影響水下聲場結(jié)構(gòu)的重要環(huán)境要素，一直是海洋學(xué)家的研究重點[6-7]。1968年，Northrop等[8]通過在美國加利福尼亞海域斜坡上布置聲源進行實驗測量發(fā)現(xiàn)，與平坦海底相比，由于斜坡的存在深海聲道軸接收的聲能量會增多，因此這種現(xiàn)象被稱作“斜坡增強效應(yīng)”，這種斜坡可以
聲學(xué)技術(shù) 2021年6期2022-01-21
- 基于局部地球重力場模型的常梯度聲線跟蹤水下定位方法
曲程度的曲線，而聲線的彎曲程度影響著最終水下定位的準確度[3]。采用常梯度聲線跟蹤方法對聲線進行追蹤，以確保定位誤差的減小。在實際應(yīng)用中，傳統(tǒng)定位的誤差隨著時間的遞增而不斷積累。因此，需要定期通過一些技術(shù)進行校準和修正。輔助校正工具一般都是匹配算法實現(xiàn)定位方法的校正，但是在具體實踐中受到不同定位環(huán)境的影響依舊會有較大的誤差[4]。針對這一問題，本文提出以觀測重力為基礎(chǔ)，通過局部地球重力場模型完成水下定位，這種新的方式只需要通過重力異常，與目標區(qū)域經(jīng)、緯度坐
經(jīng)緯天地 2021年4期2021-09-27
- 深海地形對聲傳播特性的影響
過仿真發(fā)現(xiàn)深海中聲線傳播對于“山體”地形變化的敏感性很強，“山體”越高，對水下聲傳播的多徑時延影響越大［7］。同時仿真了不同掠射角和聲線數(shù)量對聲傳播的影響，發(fā)現(xiàn)合適的掠射角、聲線數(shù)目均對水下聲場有重要影響［8］；胡治國通過實驗研究了海底“山體”和小山丘對聲傳播的影響，并且對聲線在深海傳播中由地形引起的物理現(xiàn)象進行了解釋［9］；張鵬研究了深海不完全聲道環(huán)境下的海底反射對聲傳播的影響，通過實驗觀測到不同于深海會聚區(qū)的海底反射會聚現(xiàn)象，在直達聲區(qū)范圍內(nèi)的海底隆起
指揮控制與仿真 2021年4期2021-08-26
- 爐內(nèi)溫度速度耦合場聲線彎曲特性研究
何聲學(xué)原理，包括聲線追蹤及虛聲源法等。對于二維聲線追蹤，多采用三角形前向展開法、基于波前擴展的線性時不變算法(LTI)、基于費馬原理和數(shù)學(xué)變分原理求解特征值等方法[6-9]。Johnson等[10]描述了一種射線追蹤方法，將待測區(qū)域依據(jù)溫度變化分為有限層，用于計算溫度梯度對超聲波傳播路徑的影響，但該方法多用于聲波在固體內(nèi)的傳播，并不適用于氣體介質(zhì)；姜根山等[11]利用光學(xué)Fermat原理和數(shù)學(xué)變分方法，建立了三維溫度梯度場中聲傳播路徑的數(shù)學(xué)模型，并研究了一
動力工程學(xué)報 2021年8期2021-08-23
- 淺海高頻水聲信道統(tǒng)計特性分析與仿真
列最佳布放方法與聲線的關(guān)系；文獻[7]應(yīng)用Rice衰落模型對淺海水聲信道進行研究；文獻[8 - 10]對水聲信道的傳播特性進行了分析研究。掌握高頻水聲信道的傳播特性在軍用和民用領(lǐng)域都有十分重要的實用價值，本文基于虛源法和Xiao模型建立高頻水聲信道模型，并對其統(tǒng)計特性和傳播特性進行仿真分析。1 淺海高頻水聲信道模型1.1 虛源法模型虛源法就是把每一根聲線等效為一個對應(yīng)的虛源所射出的到達接收點的直達聲線，到達接收點的信號即為各虛源射出的直達聲線的總和。虛源法
艦船科學(xué)技術(shù) 2021年5期2021-07-03
- 高鐵車廂內(nèi)RTM語言清晰度預(yù)測及優(yōu)化
到應(yīng)用水平，其中聲線跟蹤法由于其高精度及高效率已經(jīng)在聲場預(yù)測領(lǐng)域得到了較為廣泛的應(yīng)用，能夠較高效地對聲粒子在聲場環(huán)境中的傳播情況進行較好預(yù)測，故本文使用聲線跟蹤法對高鐵車廂內(nèi)的語言清晰度進行預(yù)測。1 理論背景1.1 聲線跟蹤法聲線跟蹤法（Ray Tracing Method，以下簡稱RTM）是室內(nèi)聲場計算的常用方法之一，假設(shè)聲音以聲粒子形式沿直線傳播，且不考慮其在空間內(nèi)傳播的波動性，另外在可以反射或者衍射的聲場空間內(nèi)，將聲源發(fā)出的聲粒子與聲場空間內(nèi)壁面的碰
噪聲與振動控制 2021年2期2021-04-17
- 深海不完整聲道下反轉(zhuǎn)點會聚區(qū)研究*
道的聲速分布會使聲線在遠離聲道軸處發(fā)生上下反轉(zhuǎn)或反射, 并在一定區(qū)域聚集形成一種空間周期性的高聲強區(qū)域, 這個區(qū)域被稱為會聚區(qū)[1].會聚區(qū)內(nèi)的聲傳播損失小, 有利于水聲探測和通信, 因此會聚區(qū)聲場特性的研究一直是深海聲學(xué)研究的重點.早 在20 世 紀40 年 代, Woezel 與Ewing[2]和Brekhovskikh[3]各自獨立地發(fā)現(xiàn)了深海中SOFAR(sound fixing and ranging)聲道的存在.20 世紀50 年代, Berm
物理學(xué)報 2021年2期2021-01-28
- 基于聲線法的特殊體育館模型中聲場均勻性分析
點，所以可以通過聲線在廳堂中的傳播來研究體育館室內(nèi)聲場特性，如聲聚焦、顫動回聲和聲擴散等。特殊體育館模型最早被用于研究電磁混響室中電磁波的混沌現(xiàn)象[5-6]，模型由四個矩形和兩個方向不同的柱面邊界構(gòu)成?；煦缦到y(tǒng)有兩種形成機理：擴散機理(比如Sinai模型中相鄰路徑與擴散體邊界元的碰撞產(chǎn)生分離)和去聚焦機理(相鄰路徑與聚焦邊界單元碰撞后產(chǎn)生聚焦，經(jīng)過聚焦點之后開始發(fā)生分離，當(dāng)路徑足夠長時，聚焦被分離所補償導(dǎo)致去聚焦效果)。體育館模型屬于后者，相鄰聲線與柱面邊
聲學(xué)技術(shù) 2020年6期2021-01-08
- 穩(wěn)健聲線擾動特征用于淺海小目標定位?
起一些特定路徑的聲線發(fā)生擾動，應(yīng)用這一特性，可采用擾動聲線類的方法實現(xiàn)淺海的目標定位。Folegot等[1]提出將目標引起的擾動聲線進行幾何交匯實現(xiàn)目標定位，并通過處理BARRIER-04的實驗數(shù)據(jù)驗證了算法的有效性。Marandet等[4]開展了應(yīng)用超聲波的等比縮放實驗?zāi)M了淺海環(huán)境，并利用擾動聲場的波動理論將目標定位問題轉(zhuǎn)化為聲場波阻抗的反演問題。Yildiz等[5]應(yīng)用多基地系統(tǒng)，采用基于數(shù)據(jù)的擾動聲壓敏感核方法實現(xiàn)了目標定位。唐浩等開展了湖上實驗，
應(yīng)用聲學(xué) 2021年6期2021-01-02
- 相干聲線跟蹤理論中的周期界面迭代散射仿真方法?
的方法，主要包含聲線跟蹤法(Ray tracing method,RT)、虛聲源法(Image source method,ISM)等。其中聲線跟蹤法由于具有物理描述直觀、建模簡易等特點，自其在20世紀60年代被提出后就獲得廣泛關(guān)注[5]。早期的聲線跟蹤法中，由于聲線無法模擬聲波的衍射、干涉等波動現(xiàn)象，導(dǎo)致其只能適用于高頻聲場仿真。為了在簡便的幾何聲學(xué)框架下提高對低頻段聲場的模擬精度，Gensane等[6]提出了一種能考慮不同反射波之間聲壓干涉疊加的干涉模
應(yīng)用聲學(xué) 2021年6期2021-01-02
- 深海甚低頻聲場的空間分布特性研究
源發(fā)出的2條本征聲線，根據(jù)介質(zhì)波數(shù)和水平波數(shù)間的幾何關(guān)系[12]：θm=|arccos(krm/ks)|(2)式中ks為聲源處的介質(zhì)波數(shù)。將第m階模態(tài)對應(yīng)的θm作為自變量，模態(tài)幅值作為因變量可以得到波導(dǎo)中各階模態(tài)在聲源處的掠射角度譜分布[13]。根據(jù)式(2)計算了各階模態(tài)在聲源處的掠射角分布，如圖3所示，圖3中2個相鄰波谷之間的模態(tài)被定義為一組聲線簇[13]。按照從左到右的順序，從圖中可以看出4個波峰，也就是有4組聲線簇，這4組聲線簇對應(yīng)于圖2中從聲源發(fā)出
哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報 2020年10期2020-12-15
- 深海海底反射區(qū)聲場角譜域分布結(jié)構(gòu)分析及在聲納波束俯仰上的應(yīng)用*
形成與不同掠射角聲線能量周期性起伏直接相關(guān)， 當(dāng)主動聲納波束俯仰角與某個聲線能量峰值對應(yīng)的出射角一致時， 可保證在一個對應(yīng)的聲納可探測區(qū)內(nèi)獲得高的發(fā)射陣增益. 在此基礎(chǔ)上， 通過聲線干涉理論建立了聲線能量峰值和出射角的量化關(guān)系， 并提出一種脈沖串信號形式， 包含多個可對準各聲線能量峰值的子脈沖， 每個子脈沖可保證照射到一個聲納可探測區(qū)， 整個脈沖串發(fā)射時可在海底反射區(qū)的全部聲納可探測區(qū)內(nèi)均取得高的發(fā)射陣增益. 經(jīng)仿真驗證， 該方法探測效果好， 穩(wěn)健性高，
物理學(xué)報 2020年11期2020-06-30
- 深海大深度聲場垂直相關(guān)特性*
算水平變化環(huán)境中聲線軌跡、時間到達結(jié)構(gòu)和聲強.這里用BELLHOP模型對2.0 km處垂直相關(guān)系數(shù)的變化結(jié)果進行定性分析和機理解釋.圖8給出距離2.0 km,聲源深度126 m,接收深度分別為167 m,357 m 和1453 m時的本征聲線及時間到達結(jié)構(gòu).為了使結(jié)果更加直觀,對不同大小掠射角的本征聲線用不同顏色進行區(qū)分,小于10°為青色,10°—20°為紅色,20°—40°為深藍色,40°—65°為綠色,后文均采用相同的顏色標注.從圖8可以看出,到達垂直
物理學(xué)報 2019年13期2019-08-27
- 論流行演唱中個人風(fēng)格的塑造
唱特色。本文從“聲線”“音色”“情感”和“技巧”等方面探究了流行唱法的演唱特點與個人演唱風(fēng)格的塑造。關(guān)鍵詞：流行演唱 聲線 音色 情感 共鳴流行音樂由來已久并且深入人心，流行音樂因其通俗易懂很快被接受。隨著流行音樂的發(fā)展壯大，也越來越需要對其進行具體的深入的剖析，要求歌者在創(chuàng)作的過程中更有個人獨特的風(fēng)格特征以及別具一格的表演形式。因此，本文意在對流行音樂的個人風(fēng)格塑造與表現(xiàn)方式進行深入探究，以供提高流行演唱的綜合水準以及個人能力的強化塑造。一、聲線——奠定
絲路視野 2019年11期2019-08-04
- 圖像處理方法用于聲壓敏感核聲圖的目標定位
標前向散射的擾動聲線法適用于在淺水信道對目標進行定位，但所得到的聲壓敏感核聲圖的交匯效果易受水底地形不匹配的影響，提出了一種基于圖像處理的目標定位方法。首先利用多次的單閾值Otsu方法對多閾值Otsu方法進行改進，確定備選區(qū)域；然后從備選區(qū)域中選擇擾動聲線穿過最多的區(qū)域并計算重心。仿真結(jié)果表明該定位方法不但能夠正確定位目標，減小人工判斷聲圖的工作量，而且同樣適用于聲壓敏感核聲圖交匯效果較差的情況，能夠輔助人工判斷來減少誤判。聲吶圖像處理；敏感核；小目標定位
聲學(xué)技術(shù) 2019年3期2019-07-22
- 聲學(xué)軟件Odeon中聲線數(shù)對聲源指向性的影響
：脈沖響應(yīng)長度和聲線數(shù)。脈沖響應(yīng)長度由混響時間來確定，只要大于2/3混沌時間就可以；對于聲線數(shù)并沒特別的規(guī)定，建議根據(jù)實際情況確定合適的聲線數(shù)[8]。在以往的廳堂聲學(xué)研究工作中，研究者通常采用無指向性聲源和默認的聲線數(shù)(2000)來簡化模擬過程，得到的結(jié)論與實際測量結(jié)果有一定的偏差[9]。然而由于擴聲系統(tǒng)的使用和某些聲學(xué)參量需要在指向性聲源的條件下進行，使得采用指向性聲源進行模擬仿真得到越來越多的關(guān)注[10-11]。在使用Odeon仿真的過程中，祝培生等[
聲學(xué)技術(shù) 2019年2期2019-05-21
- 多波束聲線跟蹤改進模型研究與分析
度不同，還會發(fā)生聲線彎曲現(xiàn)象。由于大量的非垂直入射的波束，若認為聲線在整個水柱中按直線傳播且聲速值不變，采用三角法直接得到水底的坐標，其計算精度難以滿足要求，聲線的彎曲和聲速的變化在很大程度上影響多波束測量成果的質(zhì)量，是多波束系統(tǒng)的主要系統(tǒng)誤差來源。為此，要想提高多波束測量成果的精度，在考慮聲波的傳播特性的基礎(chǔ)上，研究一種聲線跟蹤技術(shù)，對測深數(shù)據(jù)進行補償，以提高測深數(shù)據(jù)的精度，有著重要的理論和現(xiàn)實意義。2 聲速變化及聲波傳播特性對測深值的影響2.1 聲速變
浙江水利科技 2019年2期2019-04-09
- 深海海底反射會聚區(qū)聲傳播特性?
接收深度的增加,聲線到達結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜,多途效應(yīng)更加明顯.使用拋物方程數(shù)值分析結(jié)合射線理論對深海海底反射會聚區(qū)現(xiàn)象產(chǎn)生的物理原因進行了分析解釋.研究結(jié)果對于聲納在深海復(fù)雜環(huán)境下的性能分析具有重要的指導(dǎo)意義.1 引 言聲速剖面隨深度的變化而導(dǎo)致的聲場會聚區(qū)效應(yīng)是深海海區(qū)一個重要的水聲環(huán)境特性[1],利用聲傳播的會聚區(qū)效應(yīng),可以更好地實現(xiàn)遠程水聲通信和探測.低頻聲信號的會聚區(qū)傳播對實現(xiàn)遠程水聲通信系統(tǒng)和潛艇低頻噪聲的探測性能分析和預(yù)報具有重要的意義.Hale[2
物理學(xué)報 2019年1期2019-01-25
- 顧及聲線彎曲的淺海多目標水聲定位算法
射，從而導(dǎo)致波束聲線彎曲和傳播速度發(fā)生改變，入射角越大，聲速變化越大，彎曲越顯著[4-6]。在淺海海底應(yīng)答器的定位過程中，大量聲學(xué)觀測數(shù)據(jù)的入射角超過65°，聲學(xué)彎曲誤差成為影響高精度聲學(xué)定位的重要因素。為了降低聲速誤差的影響，得到高精度的定位結(jié)果，很多學(xué)者利用實時的聲速剖面數(shù)據(jù)研究聲學(xué)彎曲對淺海目標的影響[7-8]。但在實際的海上石油勘探過程中，實時準確的聲速剖面很難獲得。因此本文研究如何消除淺海聲線彎曲對海底應(yīng)答器定位精度的影響。針對存在較大量級的聲線
石油地球物理勘探 2019年1期2019-01-25
- 基于面積差的聲速剖面自適應(yīng)簡化方法
等基礎(chǔ)要素測量中聲線跟蹤必不可少的參數(shù)。借助實測SVP，根據(jù)折射定律，可跟蹤計算波束的傳播距離及波束腳印的水深[1-12]。SVP測量時深度間隔設(shè)置越小，越能準確反映聲速分布，聲線追蹤精度也越高。由于聲線跟蹤采用分層計算和逐層累加思想[13]，高密度SVP常會導(dǎo)致聲線追蹤耗時隨層數(shù)顯著增加，尤其對于深海多波束測深[14]。此外，一些設(shè)備如EM710、EM122等在聲線跟蹤時限制了SVP序列長度[15-16]，增加了計算繁瑣度，簡化SVP和提高聲線跟蹤效率成
測繪學(xué)報 2018年10期2018-10-26
- 一種二分迭代實時聲線修正算法
一種二分迭代實時聲線修正算法龔浩亮，陳波，萬莉莉，江南(昆明船舶設(shè)備研究試驗中心，云南昆明 650051)為提高對水下目標的定位精度，提出并實現(xiàn)了一種二分迭代實時聲線修正算法。首先通過二分迭代法快速搜索出水下聲源所發(fā)出的定位聲信號傳播聲線的初始掠射角，然后以該初始掠射角對應(yīng)的唯一聲線為基礎(chǔ)，根據(jù)斯涅耳(Snell)聲線折射定理計算得到聲源與水下接收陣元的距離值，最終利用與聲線相符的三路測距值進行交匯解算，完成實時聲線修正定位。湖上試驗結(jié)果表明，該算法簡單易
聲學(xué)技術(shù) 2018年4期2018-10-11
- 基于聲速梯度的聲納浮標工作深度選擇?
各不相同，對應(yīng)到聲線剖面上，由于溫度不變，海水的聲速主要受壓力的影響，隨深度增大緩慢增大，形成一個聲速梯度為正梯度的聲學(xué)層，該層的最大深度稱為聲學(xué)層深度［7］。在混合層下，隨著深度的增加，海水溫度急劇降低，形成溫躍層，對應(yīng)的聲線剖面上出現(xiàn)一個負梯度的聲速層。隨著海深的繼續(xù)增大，到一定深度，海水上下層的熱量交換基本達到平衡，溫度基本不變直至海底，形成深海等溫層。反映在聲線剖面上，受海水的靜壓力影響，聲速隨深度增大［8］。在典型沿岸淺海及大陸架上，聲線剖面受到
艦船電子工程 2018年9期2018-09-27
- 基于BELLHOP模型的水下信道仿真方法研究?
間的連線即為本征聲線［4～5］。計算接收點上的聲場就因此被簡化了很多，只需知聲源和環(huán)境文件即可通過兩點之間形成的本征聲線進行計算，這使得仿真的過程變得更加簡單，并且只需要一個很小的基陣進行采樣便可以達到觀察大規(guī)模海洋聲學(xué)特征的目的［6］?；诼晥錾渚€模型的諸多特點，結(jié)合實際科研需要，本文采取基于BELLHOP射線模型的方法對水聲信道進行仿真研究。本文在Matlab開發(fā)仿真平臺上，對海洋水聲環(huán)境中的聲速剖面、幾何結(jié)構(gòu)、海底地形及聲波在海洋界面中的反射和折射損
艦船電子工程 2018年8期2018-08-28
- 基于GPU的實時水聲信道仿真實現(xiàn)
播衰減建模及本征聲線的搜索模型；其次為了滿足水聲信道估計實時性的要求，基于GPU利用OpenCL環(huán)境進行仿真實現(xiàn)。最后通過結(jié)果分析，說明了本文對于水聲信道的建模合理正確，同時也滿足了實時性這一要求。水聲信道估計；本征聲線搜索；實時性；GPU；OpenCL0 引 言隨著水下探測技術(shù)的不斷發(fā)展，水聲信道受到了越來越多的關(guān)注。由于海水的復(fù)雜性，水聲信號在傳播過程中存在多徑效應(yīng)，會對水聲信號造成明顯的衰減和畸變，嚴重影響水聲信號的探測。要消除多徑效應(yīng)的干擾，采取水
艦船科學(xué)技術(shù) 2017年12期2017-12-28
- 傾斜海底反射時聲線水平偏轉(zhuǎn)問題研究
?傾斜海底反射時聲線水平偏轉(zhuǎn)問題研究張維(中國船舶重工集團公司第七一〇研究所，湖北宜昌443003)三維淺海環(huán)境下，聲線在傾斜海底反射時，會在水平方向上發(fā)生偏轉(zhuǎn)。在遠距離傳播問題中，由于累積效應(yīng)，接收聲線的方位角與發(fā)射聲線產(chǎn)生較大的偏差。若忽略不計，將會給聲源定向等工作帶來較大的誤差。因此，研究聲線在傾斜海底反射時的水平偏轉(zhuǎn)問題，并總結(jié)其規(guī)律具有重要意義。采用射線聲學(xué)的方法系統(tǒng)地研究了不同參數(shù)情況下傾斜海底聲線水平偏轉(zhuǎn)的問題，得到了在海底變化較緩時的近似公
聲學(xué)技術(shù) 2017年3期2017-10-26
- 負梯度聲速剖面對魚雷主動聲自導(dǎo)反艦效果的影響
剖面, 分析其對聲線傳播特性的作用機理, 得出負梯度聲速剖面可能導(dǎo)致魚雷主動聲自導(dǎo)反艦失效、自導(dǎo)作用距離縮短與跟蹤目標不連續(xù), 從而影響魚雷主動聲自導(dǎo)反艦效果。最后結(jié)合具體算例進行分析說明。文中的研究可為進一步提高主動聲自導(dǎo)反艦魚雷使用效能提供依據(jù)。魚雷; 負梯度聲速剖面; 主動聲自導(dǎo); 反艦0 引言聲速隨深度增加而減少的聲速剖面稱之為負梯度聲速剖面, 負梯度聲速剖面的出現(xiàn)將大大影響水聲探測設(shè)備的工作性能, 早期這種現(xiàn)象稱其為下午效應(yīng)[1-3]。由于在我國
水下無人系統(tǒng)學(xué)報 2017年1期2017-10-13
- 基于幾何聲學(xué)的船舶艙室聲學(xué)設(shè)計方法
幾何聲學(xué)理論中的聲線跟蹤法，考慮艙壁聲透射的作用，提出聲線搜索法。模擬船舶多艙室聲場的分布，計算艙室聲壓。通過搜索目標艙室的供能聲線，計算不同位置艙壁對目標艙室噪聲的聲靈敏度，根據(jù)靈敏度計算結(jié)果，設(shè)計船舶艙室降噪方案，優(yōu)化艙室中高頻噪聲。［結(jié)果］利用該方法優(yōu)化典型艙室噪聲，噪聲降低了7.3 dB。［結(jié)論］通過與統(tǒng)計能量法的對比分析，驗證該方法可行，可指導(dǎo)船舶艙室降噪精細化設(shè)計。艙室降噪；幾何聲學(xué)；聲線跟蹤法；聲線搜索法；優(yōu)化設(shè)計0 引 言隨著船舶行業(yè)科技的
中國艦船研究 2017年4期2017-08-05
- 蘋果新專利！Siri懂暗語、辨聲
”的關(guān)鍵詞，或是聲線辨識。盡管有Touch ID這樣的設(shè)計，不過為了易用性，Siri還是能不經(jīng)解鎖就取用一些信息，例如查看信息或照片。不過，據(jù)科技新報報導(dǎo)，蘋果考慮申請新專利來“喚醒”Siri。蘋果指出，不過在這項新設(shè)計中，使用者除了可使用“Hey Siri”以外的句子來喚醒Siri，它也支持兩句以上的組合句。系統(tǒng)也會同時依聲線判斷講出關(guān)鍵詞的人是不是用戶本人，然后在認證無法通過時要求以指紋解鎖。顯而易見的是，想讓Siri能辨識使用者的聲線還需要很多時間，
海外星云 2017年9期2017-05-24
- 蘋果新專利Siri懂暗語、辯聲
”的關(guān)鍵詞，或是聲線辨識。盡管有Touch ID這樣的設(shè)計，不過為了易用性，Siri還是能不經(jīng)解鎖就取用一些信息，例如查看信息或照片。不過，據(jù)科技新報報導(dǎo)，蘋果考慮申請新專利來“喚醒”Siri。蘋果考慮申請新專利來“喚醒”Siri蘋果指出，不過在這項新設(shè)計中，使用者除了可使用“Hey Siri”以外的句子來喚醒Siri，它也支持兩句以上的組合句。系統(tǒng)也會同時依聲線判斷講出關(guān)鍵詞的人是不是用戶本人，然后在認證無法通過時要求以指紋解鎖。顯而易見的是，想讓Sir
海外星云 2017年9期2017-05-22
- 分層介質(zhì)中聲線軌跡與聲強的數(shù)值計算
12)分層介質(zhì)中聲線軌跡與聲強的數(shù)值計算馮金鹿 朱 偉(中船重工第七一五研究所 杭州 310012)論文結(jié)合海水的垂直分層特性,研究了分層介質(zhì)模型下聲線軌跡與聲場強度的數(shù)值計算,并利用聲線軌跡的求解方法求得平滑平均聲強的數(shù)值解。分層介質(zhì); 聲線軌跡; 平滑平均聲場; 虛源Class Number TP3011 引言海水介質(zhì)中聲速的垂直分層特性:即聲速僅是海水深度的變量,不與水平分量相關(guān)[1～2]。若令x、y代表水平平面的維度,z代表海深的維度,那么在分層介
艦船電子工程 2017年2期2017-03-03
- 基于高斯聲束模型的快速聲場計算方法
求解, 進而得到聲線軌跡與傳播損失等。該方法具有實時性強、算法穩(wěn)健等特點, 可解決魚雷自導(dǎo)性能實時預(yù)估及魚雷攻擊方案制訂中對聲場進行實時、準確預(yù)估的難題。仿真試驗驗證了其正確性與有效性。魚雷; 高斯聲束; BELLHOP; 聲場計算方法0 引言為充分發(fā)揮魚雷的作戰(zhàn)效能, 應(yīng)根據(jù)戰(zhàn)場態(tài)勢與水文條件實時預(yù)估魚雷自導(dǎo)性能, 并以此為基礎(chǔ)制訂科學(xué)合理的魚雷攻擊方案以保證魚雷攻擊行動的成功, 其中, 對聲場進行實時、準確預(yù)估是預(yù)估魚雷自導(dǎo)性能、制訂魚雷攻擊方案的前提
水下無人系統(tǒng)學(xué)報 2016年2期2016-10-13
- 三維溫度梯度場中本征聲線軌跡的求取*
溫度梯度場中本征聲線軌跡的求取*顏華1，何愛娜1，王曉寧1，2(1.沈陽工業(yè)大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院，沈陽 110870；2.沈陽大學(xué) 信息工程學(xué)院，沈陽 110044)為了降低聲波在溫度梯度場中的折射現(xiàn)象對聲學(xué)CT法溫度場重建精度的影響，研究了溫度梯度場中聲波的真實傳播路徑，即本征聲線軌跡，提出了一種三維本征聲線出射角確定法.利用正三棱錐前向展開法，在單峰、雙峰模型溫度場中進行了三維本征聲線追蹤.結(jié)果表明，三維溫度梯度場中的聲線軌跡有明顯彎曲，該三維本征
沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報 2016年2期2016-09-15
- 負梯度聲速下特征聲線與傳播時間快速求解方法
負梯度聲速下特征聲線與傳播時間快速求解方法張維(中國船舶重工集團公司第710研究所，湖北宜昌443003)求解特征聲線最直接的方法是采用“掃描-插值-迭代”的聲線跟蹤法，過程較復(fù)雜，計算速度較慢。將負梯度聲速環(huán)境下特征聲線的起始掠射角表示為聲速、海水深度、聲源與接收點相對位置的方程，通過采用量子粒子群算法求解方程直接獲得掠射角，進而確定特征聲線和傳播時間。與聲線跟蹤法相比，所提出的方法由于不存在數(shù)值累計誤差和角度插值誤差，因此精度更高，另外速度也更快，適合
聲學(xué)技術(shù) 2016年1期2016-09-07
- 女性崛起：聲音就是力量
嗎？”了解和掌握聲線投射（Voice projection）應(yīng)該是改變上述狀況的第一步。聲線投射不同于音量。優(yōu)質(zhì)的聲線投射意味著無論你是站得離人很近，隔著大桌子坐著，或者站在階梯教室的講臺上，所有人都坐在教室靠后排的位置，他們都會聽到一樣清晰的聲音，無關(guān)距離（當(dāng)然要在合理范圍之內(nèi)）。因此，不妨召集幾名同事或朋友，在房間里練習(xí)聲線投射：想象你的聲音如同壁球一樣，精準地飛向房間的另一頭；聲音的提升應(yīng)該帶著力量、意念和方向，直抵聽眾的耳朵；感受和傾聽來自呼吸和聲
董事會 2016年2期2016-03-18
- 顧及姿態(tài)角的多波束聲線精確跟蹤方法
及姿態(tài)角的多波束聲線精確跟蹤方法何林幫1，趙建虎1，張紅梅2，王 曉1，嚴 俊1（1.武漢大學(xué)測繪學(xué)院，湖北武漢430079；2.武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院自動化系，湖北武漢430072）傳統(tǒng)聲線跟蹤方法中波束初始入射角的計算采用理想狀態(tài)下多波束提供的波束分配角，未顧及或未完全顧及船體姿態(tài)角的影響進而導(dǎo)致波束海底投射點歸位計算帶入顯著性誤差問題。針對此問提出了一種顧及姿態(tài)角影響的聲線精確跟蹤方法，該方法通過研究船體姿態(tài)影響下的多波束換能器狀態(tài)，給出了波束聲線實
哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報 2015年1期2015-06-24
- 管道不規(guī)則接頭內(nèi)外斜臺對相控陣超聲檢測的影響
接頭的超聲波檢測聲線模型1.1 管道接頭的結(jié)構(gòu)形式和參數(shù)描述調(diào)研發(fā)現(xiàn)，超（超）臨界火電機組主蒸汽管道、熱再管道及主給水管道等壓力管道均存在如圖1所示的帶臺階管道不規(guī)則接頭，其幾何參數(shù)隨管道壁厚不同而有所差異，統(tǒng)計得到管道接頭參數(shù)如表1所示。對此，筆者設(shè)置相關(guān)母材厚度、接頭寬度、坡口角度以及斜臺參數(shù)等信息，可以確定檢測對象的幾何描述。圖1中T為接頭厚度；h1為外斜臺高度；d1為外斜臺下端點到接頭邊緣距離；l1為外斜臺長度；l2為內(nèi)斜臺高度；d2為內(nèi)斜臺上端點
無損檢測 2015年11期2015-05-14
- 一種適用于深海長基線定位的自適應(yīng)分層聲線跟蹤法
產(chǎn)生折射，這導(dǎo)致聲線軌跡不再是一條直線（趙建虎等，2008；孫革，2007）。如果采用固定的聲速計算，會帶來很大的誤差（齊娜等，2003）。為了提高精度，需要對聲線軌跡進行修正（王燕等，2009）。因此聲線跟蹤技術(shù)（何高文，2000；朱小辰，2011；蔡艷輝，2013）被應(yīng)用到水聲定位領(lǐng)域。聲線跟蹤技術(shù)利用分層近似、逐層計算的方法對聲線彎曲進行補償，從而改善定位精度（張居成，2013；Yang et al，2011）。分層等梯度的聲線跟蹤方法是常用的一種聲
海洋通報 2015年5期2015-03-22
- 后博寒：人間最迷人的紙上“聲線”
作家作品長篇作品：《這是誰的90》《千城》短篇作品：《散落之間》《聲聲》《虛而不實的夢境》（又名：尊貴錦年）《東風(fēng)暗換年華》《把夢想砸向現(xiàn)實》散文作品：《有香》《小江南》系列，《深色，深深色》《認生》《生于生存，如履薄冰》報刊專欄：《風(fēng)尚志》《語文周刊》《新作文》《中學(xué)生優(yōu)秀作文》《當(dāng)代學(xué)生》人物經(jīng)歷8歲時，后博寒看了一本有拼音的兒童版《小公主》。這是他人生中讀的第一本故事書，看完，后博寒在筆記本上模仿寫了連載——《小男孩》，每天寫半頁，寫了近80期。10
大作文 2014年5期2014-07-16
- 愛的二重唱
者因為歌者獨特的聲線，我們癡迷其中，念念不忘，苦心尋找，然后無限循環(huán)。所謂聽歌，有時候聽的就是一種感覺。而感覺的傳遞，自有奧妙，我們無從得知，自己會在哪個時刻被怎樣的歌曲打動。在“Oh lover”傳入我耳朵的那一刻，我就被打動了。簡單的木吉他，慵懶的男女聲二重唱，帶著淡淡的情感波動，瞬間就讓人心緒寧靜。歌曲講述的無非是男女間愛與等待的故事，卻在蕾切爾與雷的低吟淺唱間氤氳出別樣的味道來。日、德、意三國混血才女Rachael Yamagata生于美國弗吉尼亞
瘋狂英語·中學(xué)版 2013年10期2013-11-11
- 基于爆炸聲傳播時間的聲速剖面反演
的某些特征信息(聲線傳播時間、簡正波相位等)來反推聲速剖面的問題[1]。聲速剖面反演首先由Munk等[2]提出，他們在深海環(huán)境下利用聲線的相對時延進行反演，后來，簡正波相位反演[3]、峰值匹配[4]以及匹配場方法[5]等多種反演方法逐漸發(fā)展起來。近年來，我國學(xué)者在利用二維特征聲線的傳播時間反演聲速剖面上做了大量工作[6－7]，即假定特征聲線在同一垂直剖面內(nèi)傳播，這在平坦海底或者海底坡度非常小的情況下是可行的。然而，在大陸架海域，由于海底坡度較大，聲線在海底
振動與沖擊 2012年23期2012-09-15
- 水聲信道有效聲速估計方法及空間特征分析
的信號是所有本征聲線之和,每條聲線都存在一個等效聲速,所有等效聲速構(gòu)成一個等效聲速集合 S,假設(shè)有 m條本征聲線,則式中第 j條本征聲線的等效聲速,即收發(fā)兩者直線距離與第 j條聲線傳播時間的比值.對于給定聲速度分布函數(shù) c(z),若點聲源位于Ps(rs,zs)處,聲速度為 cs,第 j條聲線以初始掠射角θs出射,聲線上的任意點 P(r,z)的聲線傳播軌跡和傳播時間計算表達式為這樣到達接收點(r,z)的第 j條聲線的等效聲速即可求得定義有效聲速 ESV為聲源
哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報 2010年12期2010-09-03
- 多普勒計程儀聲學(xué)暴露距離快速預(yù)報方法
射線理論采用本征聲線描述聲場,通過搜索滿足一定條件的本征聲線,從而得到多普勒計程儀聲信號的傳播距離。根據(jù)多普勒計程儀的特點對文獻[2]給出的本征聲線快速搜索方法進行改進,縮小搜索范圍,提高聲線的搜索效率。1 聲線傳播特性分析多普勒計程儀聲吶掠射角θ0一般大于60°,波束寬度θ-3dB小于30°。旁瓣的能量較低,傳播衰減快,在此忽略不計。預(yù)報時主要考慮出射角介于45°和75°之間的聲線。根據(jù)聲線傳播的斯涅爾定律可知,聲線若要在水中自主反轉(zhuǎn),即反轉(zhuǎn)處的聲線θ角
船海工程 2010年4期2010-01-28
- 聲線
，我被一陣急促的聲線所驚醒。那種聲音從夢中的一個角落傳過來，不強不弱地抓撓我的耳膜。不得不承認，我有點惱怒。確定了那個聲音來自于隔壁之后，我的惱怒變成會心的一笑。聲音來自隔壁。一對小夫妻，哦，或者確切地說是一對準夫妻(據(jù)說現(xiàn)在不流行用非法同居這個土得掉渣的詞匯了)熱火朝天地制造出來的。在定居在這里4年左右的時間內(nèi)，我已經(jīng)習(xí)慣了聆聽隔壁在半夜制造出的各種聲音，但我并非自愿想當(dāng)一名不光彩的聽床者。我只能把這種抑揚頓挫的聲線作為一種詠嘆調(diào)來被動欣賞，忍受不下去的
數(shù)位時尚·環(huán)球生活 2009年5期2009-05-21