《水声学》习题集
2018-2019水声学原理A卷答案

2017-2018水声学原理A 卷答案一、解释或说明一下概念(每题5分)1. 背景干扰分为混响和环境噪声两种。
当背景干扰主要为混响时的主动声纳方程即为受混响限制的主动声呐方程,即:DT RL TS TL SL =-+-2,其中SL 为主动声纳发射信号的声源级,TL 为主动信号到目标的单程传播损失,TS 为目标强度,RL 为混响级,DT 为接收机的检测阈。
当背景干扰主要为环境噪声时的主动声纳方程即为受噪声限制的主动声纳方程,即DT DI NL TS TL SL =--+-)(2,其中NL 为环境噪声级,DI 为接收指向性指数。
2. 答:主要有1)扩展损失,由于声波波阵面在传播过程中不断扩展而引起的声强衰减;2)吸收损失,由于介质粘滞以及其它驰豫效应引起的声强衰减。
3)散射。
海洋介质中存在的泥沙、气泡、浮游物等离子以及介质的不均匀引起的散射和衰减。
3. 透射损失定义为入射波的声强与透射波的声强之比并取对数的10倍,如下式表示: t i I I TL lg10= ,当声波从空气垂直入射到海水中时,属于绝对“硬”边界,其中入射波的声强11212/c p I i i ρ=,透射波的声强 22212/c p I t t ρ=,2=D ,3570/1122≈c c ρρ,故5.29≈TL dB 。
4. 声场中,同一位置点上的声压和振速之比称为该点的声阻抗率,均匀球面波声场中声阻抗率220)(1)(kr jkrkr c Z ++⋅=ρ,平面声波的声阻抗率为000c Z ρ=,在平面波声场中,其声压和振速处处同向(正向波)或处处反向(反向波),平面波声阻抗与频率无关。
5. 答:1)当使用指向性声呐在近处进行目标强度测量时,由于指向性的关系,声速不能照射到目标的全部,仅有部分表面对回声有贡献。
2)有些物体由于其几何形状比较复杂,其回声随距离衰减的规律不同于点源声场。
6. (1)射线声学是把声波的传播看作是一束无数条垂直于等相位面的射线的传播。
《水声学原理》期末复习试题3含答案

班级:学号:第1页 共2页所有试题答案均需写在答题册上,写在本试卷上无效。
一、简单题(每题4分,共40分)1.何谓声纳参数?解释组合声纳参数NL -D I+DT 和R L+DT 的物理意义。
2.海水中的声速主要受哪些因素影响?实际工程中为什么可以应用温度测量代替声速测量以获得海水中的声速?3.什么条件下发生海底全内反射?此时反射系数有何特点?说明其物理意义。
4.为什么说简正波理论适用于计算低频远距离浅海声场,而射线理论适用于计算高频近距离深海声场?5.表面声道中接收爆炸声信号的波形包络有何特征?解释这种波形包络的形成原因。
6.何谓“午后效应”?运用所学知识解释该物理现象产生的原因。
7.测量柱形目标的TS 值时发现TS 值随测量距离而变,解释这种变化关系及原因。
8.实验室测量目标强度的方法有哪些?目标强度测量应满足哪些条件?9.海洋混响是如何形成的?它的强弱与哪些因素有关?10.为什么说频率50-500Hz ,500-25000Hz 的环境噪声分别是航船噪声和风成噪声?二、(10分)海水中的声速从海面的1500m/s 均匀减小到100m 深处的1450m/s 。
求:(1)声速绝对梯度;(2)海面处掠射角为零的声线到达100m 深处时所传播的水平距离和掠射角分别是多少?(给出表达式)三、(10分)在高频远场条件下,简单地用能量守恒关系推出半径为a 的刚性大球目标强度TS 值表达式。
哈尔滨工程大学本科生考试试卷( 年 第 学期)课程编号: 课程名称:标准答案和评分标准一、简答题(每题4分,共40分)1.何谓声纳参数?解释组合声纳参数:NL-DI+DT和RL+DT的物理意义。
答:将影响声纳设备工作的因素统称为声纳参数(2分)。
NL-DI+DT:噪声隐蔽级,在噪声干扰下主动声纳或被动声纳正常工作所需的最低信号级;RL+DT:混响隐蔽级,在混响干扰下主动声纳正常工作所需的最低信号级(2分)。
2.海水中的声速主要受哪些因素影响?实际工程中为什么可以应用温度测量代替声速测量以获得海水中的声速?答:海水中的声速主要受温度、盐度和压力等因素的影响(2分)。
哈尔滨工程大学 水声学 毕设题库

水声学1. 试写出混响干扰背景的主动声呐方程,说明各符号的物理意义。
2. 试写出噪声干扰背景的主动声呐方程,说明各符号的物理意义。
3. 试写出被动声呐方程,说明各符号的物理意义。
4. 海水中,引起声传播损失的原因为何5. 海水中,引起声吸收的原因为何6. 舰船航行噪声有哪些主要噪声源,舰船航行噪声的频谱如何7.海洋混响是如何形成的按形成原因如何分类8.为何在水下噪声研究中将舰船噪声分为舰船辐射噪声和舰船自噪声9.射线声学的适用条件为何试表述射线声学的两个基本方程。
10.简述实验测量水下物体目标强度(TS值)的“比较法”11.海洋中什么样的声速分布能形成表面声道。
为什么声波在表面声道中能远距离传播12.比较主动声纳和被动声纳的优缺点。
13.海洋中什么样的声速分布能形成深海声道。
为什么声波在深海声道中能远距离传播14.何谓点声源15.如果波阵面为球面扩张,试写出海水中声传播损失的一般表示式。
16.如果波阵面为柱面扩张,试写出海水中声传播损失的一般表示式。
17.半径为a的刚性球体的目标强度为何简述潜艇的目标强度随潜艇方位角的变化规律。
18.请问用水声学中的乌德公式能计算什么值19.简述实验测量水下物体目标强度(TS值)的“应答器”法。
20.请介绍一种实验测量水中声速的方法。
21.近代声纳设备的工作频率向低频发展,试分析这会有什么好处以及会带来什么问题22.试描述海洋混响的物理现象。
23.螺旋桨噪声产生的机理为何定性给出潜艇的螺旋桨噪声与航速和潜深的关系。
24.机械噪声产生的机理为何机械噪声的特点为何25.何谓简正波的截止频率某阶简正波出现于波场中的条件为何26.定性解释‘下午效应’。
27.等声速梯度的海洋环境下,声线轨迹是何种几何形状28.如果在表面声道中,发射一个脉冲声信号;问:在远处接收,此信号有何变化为什么29.试定性描述海面附近的一个点声源的声场特点。
30.试定性画出均匀浅海中声传播时,前三阶简正波沿深度方向的振幅分布。
2007-水声学原理试题+答案

2006/07学年第 2学期试题名称:水声学原理 A 共3页第 1 页专业年级海洋技术学号姓名授课教师宋志杰分数一、选择题(36%)下面各小题中只有一个表述是正确的。
选择正确答案相应的字母填于空格处。
1.舰艇辐射噪声由三部分组成,其中包括。
(2%)A. 流噪声、自噪声和机械噪声。
B. 流噪声、自噪声和螺旋桨噪声。
C. 流噪声、螺旋桨噪声和机械噪声。
D. 自噪声、机械噪声和螺旋桨噪声。
2. 海洋混响包括。
(2%)A. 体积混响、本地混响和海面混响。
B. 体积混响、海底混响和海面混响。
C. 体积混响、海底混响和异地混响。
D. 海面混响、海底混响和异地混响。
3. 两列同向传播、声强均为20dB且完全相干的一维平面波叠加在一起后,可能的声强最大值和最小值分别为。
(5%)A. 80 dB和40dB。
B. 80 dB和0dB。
C. 23 dB和0dB。
D. 26dB和- dB。
4.如右图所示声速剖面,声源位于声道轴z0=200m上。
海面处C(0)=1520m/s, 海底处C(H)=1540m/s, C(z0) =1500m/s。
一条自声源出发、初始掠角为10º[cos(10º)=0.9848]的声线将。
(4%)A. 在声道轴上方被海面反射、在声道轴上下方被海底反射。
B. 在声道轴上方反转、在声道轴上下方被海底反射。
C. 在声道轴上方被海面反射、在声道轴上下方反转。
D. 在声道轴上方反转、在声道轴上下方反转。
5.平面波入射到两均匀介质分界面上,如右图所示。
设满足在第2介质中产生非均匀平面波的条件,则非均匀平面波。
(4%)授课教师宋志杰命题教师或命题负责人签字院系负责人签字年月日2006/07学年第 2 学期试题名称:水声学原理(A)共 3 页第 2 页A. 沿z 轴反方向传播,沿x 轴正方向振幅衰减。
B. 沿x 轴正方向传播,沿x 轴正方向振幅衰减。
C. 沿x 轴正方向传播,沿z 轴反方向振幅衰减。
水声学原理考试试卷及参考答案

考试科目《水声学原理》考试时间100分钟考试形式开卷班级姓名学号题号12345678910总得分阅卷人得分试题说明:本试卷共10道题,每题10分,满分100分。
请将答案写在答题纸上,考试完毕后请将试卷和答题纸一并交回。
1.(10分)声纳有哪两种工作方式?试分别画出这两种方式的信息流程图。
2.(10分)增加主动声纳的发射功率,能否提高其作用距离,为什么?如能提高,若其他条件不变,发射功率增大一倍,试问声纳作用距离如何变化?3.(10分)试画出典型的海洋声速分布图,并说明表面声道和深海声道的形成原因。
4.(10分)若海水中的声速分布如下图,试画出几条典型声线轨迹图。
5.(10分)声速分布如下左图所示,已知H,z0,c s,a1,a2和α求x。
C sCa1a2zx 0αx6.(10分)一只声呐换能器的声源级为120dB。
问从一个距离为1000m,半径为40m的球形物体上返回的回波信号强度是多少?7.(10分)简述实验测量水下物体目标强度(TS值)的“应答器法”,给出有关计算式,测量中应注意哪些问题才能保证测量的准确?8.(10分)已知水面船作匀速直线运动,船底的换能器以夹角θ向海底发射声波,频率为f0,收得海底回声信号的频率为f r,求该船的航行速度v。
Vθf0f r水面海底9.(10分)根据混响场特性不同,混响分为哪几类?它们各自产生的混响源是什么?试写出这几类混响的等效平面波混响级的理论公式。
10.(10分)为何在水下噪声研究中将舰船噪声分为舰船辐射噪声和舰船自噪声?写出舰船辐射噪声的噪声源,并说明它们的频率特性及在辐射噪声中起的作用。
标准答案: 1. 答:声纳按照工作方式可以分为两类,主动声纳和被动声纳。
它们的信息流程图分别为: (1)主动声纳:(2)被动声纳:2. 答:(1) 能否提高作用距离要看何种背景干扰起主要作用。
如果背景干扰以环境噪声为主,则可提高作用距离,若背景干扰以混响为主,则不能提高作用距离。
《水声学》期末复习试题5套含答案

班级:学号:第1页 共2页第2页 共2页所有试题答案均需写在答题册上,写在本试卷上无效。
一、简答题(每空1分,共60分)1.组合声纳参数中噪声隐蔽级的表达式为 ;混响隐蔽级的表达式为;它们都表示主动声纳正常工作所需的最低 。
2.主动声纳的背景干扰有 和 。
其中 是平稳的随机过程,是非平稳的随机过程。
对应两种不同干扰背景的主动声纳方程分别为和 。
3.在水声学中,声压级的定义式为 ;声强级的定义式为 ;声压级与声强级相等的条件为 。
4.已知发射换能器的辐射声功率为100W ,则距离声源声中心1m 处无指向性声源的声强为 W /㎡;声源级为 dB 。
5.传播损失的一般表示式为 。
其中几何衰减项为 、物理衰减项为 。
6.影响海水声速的三个主要因素为 、 、 。
海水中声速的典型结构有 、 、 、 。
7.一般情况下,声波的频率越低,海水的吸收衰减 ,传播距离 ;但当声波的频率低于波导的 频率时,简正波水平方向的波数由实数变为 ,波导中的简正波蜕化为 的简正波,传播距离反而 。
8.射线声学的两个基本方程分别为 方程和 方程。
由Snell 折射定律可知,声线总是向 的方向弯曲;当介质的声速为常数时,声线轨迹为 ;当介质的声速梯度为常数时,声线轨迹为 ,圆的半径为 。
9.声波在 声道和 声道中能够远距离传播。
10.邻近海面水下点源声场声压振幅随距离的变化关系表现为:近场菲涅耳干涉区,声压振幅随距离 减小,远场夫琅和费区,声压振幅随距离 减小。
11.水池中测量目标强度,一般可采用比较法或直接测量法,但应注意:第一,声源与目标之间的距离和目标与水听器之间的距离都应满足 条件。
第二,应保证 条件得到满足。
第三,合理选取发射信号 。
12.目标回声信号的形成主要有 、 、 、 。
回声信号的一般特征为 、 、、 。
13.根据混响形成原因的不同,习惯上将海洋混响分为 、 和 ;其中和 又统称为界面混响。
混响的瞬时值服从 分布;振幅服从 分布。
水声学习题解答 参考

02
c2
由于 u(t)
pA 0 c
e j(t kx)
;则:
D(t)
0
pA 0 c
2
e
j
(t
kx)
0
2
pA 0 c
cos2 (t
kx)
平均能量密度:
1 T
T 0
D(t)dt
1 T
T
0
0
2
pA 0 c
cos2 (t kx)dt
1 2
pA2 0 c2
pe2 0 c2
即:
pe
r 20m
54.24 2
38.35 (Pa)
SPL 20log
pe r20m p
20 log
38.35 106
31.68
120
152
(dB) 。
ref
考虑到声源为无指向性声源,其声源级与辐射声功率的关系为:
SL 10LgWa 170.8 (dB) ,
而 SL 20 log pe r1m 20 log A 106 178 (dB) ,
即: 20log pe1 20log pe2 20log pe1 20log p1 mdB
pref
pref
pe2
p2
于是,
p1
m
1020
;当 m 1, 3, 6, 10dB 时相应的声压幅值之比是:
p2
p1 1.122, 1.413, 1.995, 3.16 p2
2. 房间内有 n 个人各自无关地说话,假如每个人单独说话时在某位置均产生声压
p ref
2
则声源辐射声功率Wa
SL170.8
10 10
178170.8
水声学原理试题+答案

水声学原理试题+答案《水声学原理》课程考试题(A卷)一、填空题(15%)1. 声阻抗率是单位表面(或体积)产生单位质点振速所需要的。
2. 潜艇的目标强度随角度的变化规律呈形状。
3. 用描述高、低频近似,为波数,a为空间尺度,高频近似和低频近似分别kka可以表示为和。
4. 根据辐射噪声产生的来源不同,辐射噪声可分为、和三类。
5. 气泡可称作空气弹簧,是因为其和弹簧一致。
6. 目标强度可能为正的物理原因是。
7. 表面声道中,跨度较大的声线平均水平传播速度较。
8. 复数声反射系数的模表示反射声波与入射声波的之比,幅角表示反射声波与入射声波的之差。
二、简答题(35%)1. 简述复阻抗率的物理意义。
(7%)2. 利用简正波表示,简要解释相干能量和非相干能量。
(7%)3. 利用刚性小球的散射理论,简要解释晴朗天空呈蓝色、早晚天空呈红色的现象。
(7%)4. 利用散射场可以视作二次辐射计算的方法,简要叙述计算海水中气泡散射声场的步骤。
(14%)三、证明题(20%)气泡内的气体是理想气体,气泡振动时声辐射过程是绝热过程,证明:气泡振动的恢复力和弹簧恢复力形式一致。
四、计算题(30%)1. 一单频小球源以10瓦的功率向自由空间辐射频率为1000Hz的简谐球面波,求离开声源中心2米处的声压幅值、质点径向速度(振速)幅值和声强。
(15%)2. 均匀硬底浅海中,海水中声速为1500m/s,海深为100米。
求频率为1.5kHz时第一号简正波的水平波数。
(15%)《水声学原理》课程考试题(A卷参考答案)一、填空1. 声压。
2. 蝴蝶。
3. 。
4. 机械噪声、螺旋桨噪声和流噪声。
5. 恢ka,,1, ka,,1复力形式。
6. 散射截面大。
7. 快。
8. 振幅、相位。
二、简答1. 要点:? 从定义看,声阻抗是复数表示声压与质点振速相位不一致。
这使得介质中的声强(损耗在介质中的声强)小于平面波声强,这部分损耗声强对应着声阻抗的实部。
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《水声学习题集》水声工程学院水声学课程组编哈尔滨工程大学目录绪论 (1)第1章声学基础 (2)第2章海洋声学特性 (3)第3章海洋中的声传播理论 (5)第4章典型传播条件下的声场 (7)第5章声波在目标上的反射和散射 (9)第6章海洋中的混响 (11)第7章水下噪声 (13)第8章声传播起伏 (14)第9章声纳方程的应用 (15)绪论1什么是声呐?声呐可以完成哪些任务?2请写出主动声呐方程和被动声呐方程?在声呐方程中各项参数的物理意义是什么?3在组合声呐参数中优质因数和品质因数是什么?它们的物理意义是什么?4声呐方程的两个基本用途是什么?5环境噪声和海洋混响都是主动声呐的干扰,在实际工作中如何确定哪种干扰是主要的?6工作中的主动声呐会受到哪些干扰?若工作频率为1000Hz,且探测沉底目标,则该声呐将会受到哪些干扰源的干扰。
7已知混响是某主动声呐的主要干扰,现将该声呐的声源级增加10dB,问声呐作用距离能提高多少?又,在其余条件不变的情况下,将该声呐发射功率增加一倍,问作用距离如何变化。
(海水吸收不计,声呐工作于开阔水域)第1章 声学基础1 什么条件下发生海底全反射,此时反射系数有什么特点,说明其物理意义。
2 给定水下声压为p Pa μ100,那么声强I 是多大,与参考声强比较,以分贝表示的声强级是多少?r I 3 发射换能器发射40kW 的声功率,且方向性指数为15dB ,其声源级SL 为多少? t DI第2章 海洋声学特性1 海水中的声速与哪些因素有关?画出三种常见的海水声速分布。
2 利用经验公式计算水深10m ,温度20℃,盐度35‰时,海水对50kHz 声波的吸收系数,并与淡水情形比较。
3 用经验公式计算温度20℃,盐度20‰,水深1m 处与温度15℃,盐度30‰,水深20m 处的声速。
4 球面声波在无限、均匀的海水中传播时,导出由几何扩展和海水吸收而造成的传播损失的表达式。
5 何谓传播损失?什么情况下传播损失r r TL α+=lg 20,什么情况下r r TL α+=lg 10?试分别证明之。
式中r 为传播的水平距离,α为吸收系数。
6 声波在海水中传播时其声强会逐渐减少。
(1)说明原因;(2)解释什么叫物理衰减?什么叫几何衰减?(3)写出海洋中声传播损失的常用TL 表达式,并指明哪项反映的主要是几何衰减,哪项反映的主要是物理衰减;(4)试给出三种不同海洋环境下的几何衰减的TL 表达式。
7 声呐A ,B 有相等的声源级,但声呐A 工作频率f A 高于声呐B 工作频率f B ,问哪台声呐作用距离远,说明原因。
8 一声呐换能器工作频率为30kHz ,声源级为210dB 。
设为球面波扩展,则在1000m 、5000m 处的声压级分别为多少?在什么距离上由球面扩展引起的损失与海水吸收引起的传播损失相等?9 声波在海洋中传播时,其声强会逐渐衰减,说明原因。
列举三种常用传播损失表达式,并说明适用条件。
10 在5kHz (km dB 3.0=α)和20kHz (km dB 3=α)的情况下,若单向传播损失为80dB ,且分别属于下列情况:(1)球面扩展加吸收损失;(2)柱面扩展加吸收损失。
问各种情况下的探测距离分别是多少?11 夏日某处海水中温度分布简化如下图所示的曲线。
试求:在什么深度上声速梯度的绝对值最大?该处的声速梯度是多少?第3章 海洋中的声传播理论1 波动方程的定解条件有哪些?2 说明射线声学的基本方程、适用条件及其局限性,并说明球面波和柱面波传播时声线的传播方向。
3 水平分层介质中的“程函方程”表示如何?若海水中的声速分布如下图,试画出几条典型声线轨迹图。
4 声线弯曲满足的基本条件是什么?并定性说明它们之间的规律。
5 证明声波通过恒定正速度梯度为常数g 的水时,其路径是恒定半径g c R 0=米的一段圆弧。
6 海水中声速值从海面的1500m/s 均匀减小到100m 深处的1450m/s 。
求(1)速度梯度;(2)使海表面的水平声线达到100m 深处时所需要的水平距离;(3)上述声线到达100m 深处时的角度。
7 设海水中有负声速梯度,且其绝对值为常数g ,声源处的声速为。
试证水平发出的声线穿过的水层厚度为d 时,它在水平方向前进的距离0c ()2102g d c r =。
8 设海水中有恒定负声速梯度,其绝对值为常数g ,海面声速为,声源深度为d 。
试求恰巧在海面反转的声线的出射角(与水平线之夹角)?0c 9 某浅海海域水深40m ,海面、海底都是平面。
声源深度10m ,声速梯度为常数,海面声速为1500m/s ,海底处为1480m/s 。
试计算并画出自声源沿水平方向发出的声线的轨迹,到第二次从海底反射为止。
10 驱逐舰要搜索一艘水中的敌潜艇,海水中声速梯度为-0.1/s ,海面声速为1500m/s 。
驱逐舰的声呐换能器的深度为10m ,当换能器的附角为4.5o 时,发现水平距离1000m 处的潜艇,问潜艇的深度为多少?11一艘潜艇位于180m深处,该处声速为1500m/s。
它的声呐换能器在与水平的仰角10o处探测到一水面船只。
问船只离潜艇的水平距离是多少?12聚集因子F是如何定义的,它有什么物理意义?举出二个F>1的场合。
第4章 典型传播条件下的声场1 邻近海面的水下点源声场中的声压振幅随距离变化具有哪些规律?2 表面声道的混合层中的声线传播具有那些特点?3 什么是反转深度?什么是临界声线和跨度?4 什么是会聚区和声影区?二者之间声强大小如何?会聚增益是如何定义的?若用波动理论应如何解释会聚现象?5 浅海和深海是如何定义的?6 画出表面声道声速分布,应用射线理论解说声波在表面波道中远距离传播的原因。
7 分别说明或画图表示表面波道中声强沿深度和水平方向的分布规律。
8 天气晴好,同一台声呐在早晨的作用距离远还是下午的作用距离远,为什么? 9 画出深海声道声速分布,应用射线理论说明声波在深海声道中远距离传播的原因。
10 试推导出以0θ角跨过声道轴线的声线的平均水平声速度的表达式。
11 声速分布如下左图,声源位于深度H 处,以H α出射的声线在深度上翻转,已知,求水平距离x 。
(21,z z 121,,,z a a c s 0,021><a a )z xz 2C12 如下图,点声源位于海面下d 1处,它的工作频率f ,辐射声压为()00sin φω+t P ,接收换能器位于海面下d 2处,与声源间的水平距离x ,求接收点的声压。
13 声速分布如下左图,声源位于处,以1z 1α出射的声线在深度处反转。
已知和,求水平距离x 。
0z 10,,,z za c s 2z14 声速分布如下左图所示,已知H ,z 0,c s ,g 1,g 2和0α求x 。
15 比较表面波道与深海声道声传播特性之异同。
16 均匀浅海声道中的简正波是如何形成的?说明简正波的特性。
第5章声波在目标上的反射和散射1什么是目标强度?请写出刚性球体(ka>>1)目标强度的表达式。
2潜艇目标散射强度随方位变化有哪些特点?请分析影响潜艇的目标强度值的因素有哪些?3测量柱形目标的TS值时,发现TS值随测量距离而变,说明这种变化关系及其原因。
4在高频远场条件下,简单地用能量守恒关系推出半径为a的刚性球目标强度TS值表达式。
5一只工作在50kHz频率的声呐换能器具有140dB声源强度。
问从一个距离为1000m,半径为40m的球形物体上返回的回波信号强度是多少?6在非消声水池中测量目标回声信号时,应注意些什么?设目标强度TS0的目标在入射声波照射下产生的回声强度为Ir0,若其余条件不变,将目标强度未知的目标替代原目标,测得回波强度为Ir,求该目标的TS值。
7一般,在实验室水池中测量水下目标的目标强度的方法有哪些?实验过程中应注意哪些事项?8简述实验测量水下物体目标强度(TS值)的“应答器法”,给出有关计算式,测量中应注意哪些问题才能保证测量的准确?若‘直接测量法’布置为:在开阔水域,点声源辐射器,无指向性接收器和被测物体依次排列,间距分别为R1,R2;(R2>>d2/λ;d:被测物体最大线度;λ:声波波长)。
接收器接收的点声源辐射声压幅值为P i,接收的被测物体散射声压幅值为P s;问:被测物体的目标强度(TS值)如何计算?(声波球面扩展,不计海水声吸收)9写出目标回声信号级表达式;目标回声信号是如何产生的,它有哪些特性,并简述其产生的原因?10比较弹性目标和刚性目标回波信号的异同,并说明形成差异的原因。
11在短脉冲入射时,如何判断壳体目标回波脉冲串中由壳面的镜面引起的回波脉冲?12已知水面船作匀速直线运动,船底的换能器以夹角θ向海底发射声波,频率为f0,收得海底回声信号的频率为fr,求该船的航行速度v。
水面13柱形水雷长2m,半径为0.5m,端部为半球形。
垂直入射时,水雷及其端部的目标强度表达式是什么?给定声波频率分别为10kHz和100kHz,计算目标强度。
第6章 海洋中的混响1 根据混响场特性不同,混响分为哪几类?它们各自产生的混响源是什么?2 什么是散射强度?3 什么是等效平面波混响级,说明混响信号的特性。
4 请写出计算体积混响、海面混响和海底混响的等效平面波混响级的理论公式?5 为什么说海洋体积混响源是海洋生物?海面混响和海底混响又是如何形成的?6 海洋混响是如何形成的?它的强弱与哪些因素有关?7 请简述海面散射强度随掠射角、工作频率和海面风速的变化规律?8 混响的瞬时值和振幅各服从什么分布规律?9 请简述混响的空间相关特性?10 若海水的体积散射强度与空间位置无关为,声呐的发射、接收指向性函数分别为V S ()ϕθ,1R 和()ϕθ,2R ;发射声源级SL ;信号脉冲宽度τ。
(1)简述计算海洋混响的最简单模型;(2)用此模型,推导出不均匀海水的体积混响等效平面波混响级的表达式。
V RL 11 已知目标强度为TS 的目标位于海底,探测声呐与它之间的距离R ,海底散射强度为S b ,探测声呐声源级SL ,发射脉冲宽度τ,换能器等效联合指向性,海水中声速C ,吸收系数Φα,写出接收信号信混比表达式。
12 半径a =0.5米的刚性球放置在海底,换能器离该球200米,换能器等效收发联合指向性为0.2弧度,并测得单位面积海底反向散射声强是入射声强的1/1000,已知声源级SL=200dB ,信号脉冲宽度10=τ毫秒,求接收信号信混比。
(lg3=0.48,c=1500m/s )13 用主动声呐探测放置在海底,半径为0.5米的刚性球;收发合置换能器距该球200米,收发合置换能器等效束宽为0.1弧度;查表知该处海底的散射强度为-20分贝;若信号脉冲宽度τ=5毫秒,求:接收信号的信混比。