水下目标声散射的计算与计量

第1章绪论1

1.1引言1

1.2目标回声测试研究的进展及现状1

1.2.1目标散射声场及目标强度的理论计算1

1.2.2目标回声建模及模型参数的实测求解3

1.2.3目标散射声场以及目标强度的实测技术5

1.3需要解决的几个关键问题8

第2章影响目标回声测试的关键因素研究9

2.1引言9

2.2目标强度的定义研究9

2.2.1目标的稳态和瞬态回声对比分析研究9

2.2.2稳态目标强度研究10

2.2.3瞬态目标强度研究11

2.2.4宽带目标强度研究12

2.3目标强度的求解及其频响特性研究13

2.3.1刚性目标的稳态目标强度求解13

2.3.2弹性目标的形态函数分析与研究13

2.3.3目标的瞬态目标强度求解18

2.4信号带宽对目标回声测试影响的研究19

2.4.1目标频响特性研究19

2.4.2浅海频响特性研究19

2.5本章小结24

第3章目标回声建模及其参数的实测求解研究25

3.1引言25

3.2目标回声模型建模研究25

3.2.1目标回声亮点模型研究25

3.2.2目标回声冲激响应模型研究26

3.2.3目标回声耦合振动模型研究26

3.3目标回声模型参数求解的数值计算与分析研究31

3.3.1目标回声的冲激响应模型参数求解研究31

3.3.2目标回声的耦合振动模型参数求解研究40

3.4本章小结46

第4章基于主动时间反转镜的目标强度测量研究48

4.1引言48

4.2主动时间反转镜用于目标强度测量的理论研究48

4.3时间反转镜的声场仿真研究52

4.4时反法目标强度测量的抗噪声性能研究54

4.5时反法目标强度测量的水池试验研究56

4.6本章小结58

第5章目标回声测试的水池及海试试验研究59

5.1引言59

5.2多点同步应答系统及测试系统的研制59

5.2.1多点同步应答系统的硬件设计59

5.2.2多点同步应答系统的软件设计63

5.3目标回声测试的水池试验研究69

5.3.1目标回声测试的水池试验设计69

5.3.2待测目标的选取及稳态目标强度70

5.3.3平板目标回声的时域解与实测解对比分析研究72

5.3.4目标回声测试的水池试验结果分析研究74

5.4复杂目标双层加肋圆柱壳体的海试试验研究83

5.4.1海试试验声场的仿真研究83

5.4.2海试设计研究87

5.4.3海试数据的处理与分析研究93

5.5本章小结99

第6章结论及展望101

参考文献103" 2100433B

本书针对水下目标强度的计算和计量展开论述。全书共6章，内容包括水下目标的研究现状，影响目标回声测试的关键因素，目标回声建模及其参数的实测求解，基于主动时间反转镜的目标强度测量，目标回声测试的水池及海试实验。 本书针对目标强度测试中的信号选取问题，分别从入射声与目标的相互作用、浅海信道对声传播的影响两个方面进行论述；针对声纳目标回声的建模以及模型参数的求解问题，分别从冲激响应和耦合振动模型两个方面展开论述；为提高目标强度测量的抗噪声干扰能力，论述了基于主动时间反转镜技术的目标强度测量方法；研制了一套多点同步应答系统和时反法目标强度测试软件，并通过水池实验对实心球体、球壳、圆柱壳和不同尺寸平板的目标强度进行了测试；验证了多种降低目标强度起伏的方法。

界面声散射是影响厅堂音质的重要因素之一，界面散射性能的表达和精确测定也是影响厅堂音质计算机仿真计算结果精度的重要方面。本项目首先在足尺和缩尺混响室内建立界面声散射系数测试系统，制备足尺和缩尺典型扩散构件，初步建立典型扩散构件的声散射系数资料库。将测试结果应用于室内声场三维计算机仿真计算，对声扩散现象作较精确的描述，在声场脉冲响应的计算中考虑建筑界面的散射频率特性；应用可听化技术，并通过心理声学实验，探讨界面声散射与室内声场客观参数及主观听音感受的影响。本项目是对界面声散射方面的系统研究，研究成果对于提高室内声场计算机仿真和缩尺模型试验精度具有重要作用，为我国声散射系数测试标准的建立和声散射系数测试工作的开展提供可借鉴的经验，并可应用于指导厅堂音质设计。