水聲重點(diǎn)(更新版)

1、（以下內(nèi)容來自老師給的ppt）第1章-聲納及聲納方程1、聲源級SL 描述主動(dòng)聲納所發(fā)射聲信號的強(qiáng)弱：I是發(fā)射器聲軸方向上離聲源中心1m處的聲強(qiáng)2、發(fā)射指向性指數(shù)DIT理解:3、傳播損失TL 定量描述聲波傳播一定距離后聲強(qiáng)度的衰減變化：4、目標(biāo)強(qiáng)度TS 定量描述目標(biāo)反射本領(lǐng)的大小 ：5、海洋環(huán)境噪聲級NL 是度量環(huán)境噪聲強(qiáng)弱的量 ： 注意：IN是測量帶寬內(nèi)或1Hz頻帶內(nèi)的噪聲強(qiáng)度。6、等效平面波混響級RL 定量描述混響干擾的強(qiáng)弱。7、接收指向性指數(shù)DIR 接收系統(tǒng)抑制背景噪聲的能力。8、檢測閾DT 設(shè)備剛好能正常工作所需的處理器輸入端的信噪比值(SNR)。9、主動(dòng)聲納方程（噪聲背景）：（SL-2

2、TL+TS）-（NL-DI）DT主動(dòng)聲納方程（混響背景）：（SL-2TL+TS）-RLDT被動(dòng)聲納方程（SL-TL）-（NL-DI）DT10、回聲信號級：SL-2TL+TS加到主動(dòng)聲納接收換能器上的回聲信號的聲級噪聲掩蔽級：NL-DI+DT工作在噪聲干擾中的聲納設(shè)備正常工作所需的最低信號級 混響掩蔽級：RL+DT工作在混響干擾中的聲納設(shè)備正常工作所需的最低信號級 回聲余量：SL-2TL+TS-（NL-DI+DT）主動(dòng)聲納回聲級超過噪聲掩蔽級的數(shù)量 優(yōu)質(zhì)因數(shù)：SL-（NL-DI+DT）對于被動(dòng)聲納，該量規(guī)定最大允許單程傳播損失；對于主動(dòng)聲納，當(dāng)TS=0時(shí)，該量規(guī)定了最大允許雙程傳播損失 品質(zhì)因數(shù)

3、：SL-（NL-DI）聲納接收換能器測得的聲源級與噪聲級之差 思考題：1什么是聲納？聲納可以完成哪些任務(wù)？答:利用水下聲信息進(jìn)行探測、識別、定位、導(dǎo)航和通訊的系統(tǒng); 按照工作方式分類：主動(dòng)聲納和被動(dòng)聲納 2主被、動(dòng)聲納的信息流程有何不同？3發(fā)射指向性指數(shù)物理含義是什么？答:1. 在相同距離上，指向性發(fā)射器聲軸上聲級高出無指向性發(fā)射器輻射聲場聲級的分貝數(shù)；2. DIT越大，聲能在聲軸方向集中的程度越高；就有利于增加聲納的作用距離。 4請寫出主動(dòng)聲吶方程和被動(dòng)聲吶方程？在聲吶方程中各項(xiàng)參數(shù)的物理意義是什么？主動(dòng)聲納方程（噪聲背景）：（SL-2TL+TS）-（NL-DI）DT主動(dòng)聲納方程（混響背景）

4、：（SL-2TL+TS）-RLDT被動(dòng)聲納方程（SL-TL）-（NL-DI）DT5環(huán)境噪聲和海洋混響都是主動(dòng)聲吶的干擾，在實(shí)際工作中如何確定哪種干擾是主要的？答:根據(jù)水文條件及聲吶使用場合，畫出回聲信號級、混響掩蔽級和噪聲掩蔽級隨距離變化的曲線，如下圖，然后由回聲信號曲線與混響掩蔽級、噪聲掩蔽級曲線的交點(diǎn)所對應(yīng)的距離來確定混響是主要干擾，還是噪聲為主要干擾，如下圖，rR1的場合。 解：聚集因子，其中I是非均勻介質(zhì)中的聲強(qiáng)，是按球面波衰減的聲強(qiáng)，若F1，表示該處衰減小于球面波規(guī)律，反之，則表示該處衰減大于球面波規(guī)律。會聚區(qū)中和焦散線上F1。4. 海水中聲速分布如下圖所示，請畫出幾條典型聲線軌跡圖

5、。 5已知cS、a1、a2，聲源在z0處，聲線在z2處翻轉(zhuǎn)，z1處聲速最小，z0、z1和z也為已知，求聲線水平距離R。 6 海水中聲速值從海面的1500m/s均勻減小到100m深處的1450m/s。求（1）速度梯度；（2）使海表面的水平聲線達(dá)到100m深處時(shí)所需要的水平距離；（3）上述聲線到達(dá)100m深處時(shí)的角度。第4章 典型傳播條件下的聲場1、2、3、根據(jù)表面聲道傳播的主要特征，把聲速簡化為線性正梯度分布： 4、5、 或 6、臨界角：在表面聲道層深處發(fā)生反轉(zhuǎn)的聲線，其聲源處和海面處的掠射角最大，稱為臨界角；該聲線為臨界聲線。 或 7、跨度D：聲線在海面相鄰兩次反射點(diǎn)之間的水平距離。 海面掠射

6、角聲線的跨度D： 跨度D與反轉(zhuǎn)深度的關(guān)系 8、海面掠射角越大，跨度也越大。 最大跨度： 最小跨度： 9、循環(huán)數(shù)N：在聲源與接收點(diǎn)之間所容納不同掠射角聲線跨度數(shù)目。 循環(huán)數(shù)N越大，聲線越接近海面，沿海面?zhèn)鞑サ穆暰€。 循環(huán)數(shù)N越大，相鄰聲線的掠射角越接近，聲線越密集，聲能越集中。 聲源輻射聲能主要集中在海表面層附近10、假設(shè)聲源與接收器靠近海面，則有源到接收器N次循環(huán)的聲線的總傳播時(shí)間近似為：最接近海底傳播的聲線（N最?。瑐鞑r(shí)間最短，最先到達(dá)接收點(diǎn)；最靠近海面?zhèn)鞑サ穆暰€（N最大），傳播時(shí)間最長，最后到達(dá)接收點(diǎn)。換句話說，聲線在海面反射的次數(shù)越多，其傳播時(shí)間越長。11、信號持續(xù)時(shí)間與距離成正比。

7、 12、理解130頁的圖4.22（聲影區(qū)，匯聚區(qū)），圖4.24作業(yè):1表面聲道的混合層中的聲線傳播具有那些特點(diǎn)？ 在混合層中，聲線幾乎被完全限制在表面層中傳播，聲線不斷受海面反射，小掠射角聲線在混合層底部不斷發(fā)生反轉(zhuǎn)，因而，聲信號在表面聲道中可遠(yuǎn)距離傳播。 2什么是反轉(zhuǎn)深度？什么是臨界聲線和跨度？在表面聲道中傳播的聲線發(fā)生反轉(zhuǎn)的深度 在表面聲道層深處發(fā)生反轉(zhuǎn)的聲線，其聲源處和海面處的掠射角最大稱為臨界角；該聲線為臨界聲線 跨度D：聲線在海面相鄰兩次反射點(diǎn)之間的水平距離3畫出表面聲道聲速分布，應(yīng)用射線理論解釋聲波在表面波道中遠(yuǎn)距離傳播的原因？解：下左圖為表面聲道中的聲速分布，表面聲道中，以小于臨界角發(fā)出的聲線在聲道的某個(gè)深度上翻轉(zhuǎn)向海面?zhèn)鞑?，遇海面又?jīng)海面反射向下傳播，如是重復(fù)以上過程而得以遠(yuǎn)距離傳播。4分別說明或畫圖表示表面波道中聲強(qiáng)沿深度和水平方向的分布規(guī)律。 解：在表面波道中，聲強(qiáng)沿水平方向隨距離的次方衰減。聲強(qiáng)沿深度的分布如下右圖所示11聲速分布如下左圖，聲源位于深度H處，以出射的聲線在Z1,Z2深度上翻轉(zhuǎn)，已知求水平距離x。（a10）15 比較表面聲道與深海聲道聲傳播特性之異同。 解：相同點(diǎn)：（1）都能遠(yuǎn)距離傳播；（2）衰減規(guī)律