浅海中低频水声信道仿真研究

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不同声源深度产生海底地震波仿真分析

设 φL 为声波在海水中的位移势函数， φS 和 ψS 分别为海底介质中的压缩波位移势函数和剪切波位移势函数，则有： ∑ φL = An QL (κn )sin(ξLn h)sin(ξLn z)，
drL = dzL =
∂φ ∂r
drS =
∂φL dzS ∂z
∂φS ∂2 ψS + ， ∂r ∂r ∂z ( ) ∂φS 1 ∂ ∂ψS = − r 。 ∂z r ∂r ∂r
收稿日期 : 2016 – 08 – 24 ；修回日期 : 2016 – 09 – 22 基金项目 : 国家自然科学基金资助项目 (41274051) 作者简介 : 王旭 (1991 – ) ，男，硕士研究生，研究方向为舰船地震波仿真建模及数据处理等。
第 39 卷
王旭，等：不同声源深度产生海底地震波仿真分析此方程解的数目，也是简正波的数目：
[4]
重视。资料表明，航行油轮产生的地震波探测距离可达到 3 000～ 5 900 m。本文采用有限元多物理场仿真软件 COMSOL Multiphysics，对简单的浅海水平分层海洋环境进行模拟，将低频点声源产生的海底地震波与理论计算结果进行比较，验证其仿真分析的可行性，在此基础上探讨不同深度的点声源产生海底地震波的特性。为以后进一步分析复杂浅海环境舰船地震波场，加强不同类型舰船的目标探测能力提供理论依据。
· 73 ·
N=
H√ 2 2 + 1。 kαL − kβ S π
(5)
式中 N 取整数部分。通过位移势计算质点位移，有下面的形式：
d = ∇φ + ∇ × ψ，
图 1 Scholte 波理论模型 Fig. 1 The theory model of Scholte wave

_浅海水声多途信道建模与仿真

摘要: 在进行水声信号恢复和增强、目标探测、跟踪、定位、水声通信等技术的研究过程中, 对海洋信道的仿
真研究是进行这些水声信号处理仿真的基础。简要分析了水声信道的传播特性, 主要针对水声信道强烈的多径效应
这一特点, 研究了浅海水声多途信道的物理模型, 并通过 BELLHOP 射线传播模型实现了声场环境模拟以及水声信道
充分的研究。
1 浅海水声信道特点
由于各种自然条件、地理条件等因素的影响, 水声信道非常复杂。可以说海洋信道是一个环境噪声高、信道带宽窄、传播损失大、多途效应严重的时变、空变的随机信道。 111 海洋环境噪声
海洋环境噪声 [ 1] 主要来源于海洋动力噪声、生物噪声、交通噪声和工业噪声、地震噪声、冰下噪声,
水声信道带宽 [ 2] 受限的主要原因是海洋中水声信号的吸收损失。它与水声信号频率密切相关, 信号频率越高吸收损失越大。研究表明, 声波频率在 4 kH z左右是远距离传播的最佳频率。此外, 水声换能器带宽的限制也是原因之一。 113 传播损失
声波在海洋介质中的传播损失 [ 2 ] , 主要有 3个方面: 扩展损耗 ) ) ) 由于波阵面在传播中的不断扩大, 使得单位时间内单位面积上能量减少; 吸收损耗 ) ) ) 声能在传播过程中不可逆的转换为热能而消耗; 边界损耗) )) 声波在海洋边界的反射使声能发生 / 泄漏 0。浅海区域由于泥沙、污物的影响, 水质浑浊, 使得声散射强度较强, 声信号也易被吸收, 因而传播损失更为严重。 114 多径效应
建模。通过比较不同深度声源的声场分布, 以及不同收发条件下的水声信道冲激响应, 验证了水声信道的多径效应、
稀疏性、传播损失、时变空变以及随机性等特性。

浅海环境下低频声信号传播特性研究

浅海环境下低频声信号传播特性研究
祝捍皓;郑广学;张海刚;郑红;林建民;汤云峰
【期刊名称】《上海交通大学学报》
【年(卷),期】2017(51)12
【摘要】针对典型浅海海洋环境下的低频声传播问题,以快速场方法为建模手段,以声能流为研究对象,结合具体算例模拟研究了不同浅海环境参数对低频声信号传播特性的影响规律.研究结果表明:矢量场中质点垂直振速传播衰减远大于同点声压与水平振速传播损失;海洋环境参数、声源参数、海底声学参数均对低频声信号传播具有重要影响,其中又以海底声速对声能量传播特性的影响最为显著.
【总页数】9页(P1464-1472)
【关键词】浅海Pekeris波导;低频声信号;快速场方法;声传播;声能流
【作者】祝捍皓;郑广学;张海刚;郑红;林建民;汤云峰
【作者单位】浙江海洋大学海洋科学与技术学院,海洋声学与遥感应用技术实验室,浙江舟山316022;哈尔滨工程大学水声工程学院,水声技术重点实验室,哈尔滨150001
【正文语种】中文
【中图分类】O427.1
【相关文献】
1.浅海声速剖面和沉积层对低频声传播损失的影响 [J], 王尚可;刘文章;曲建夫;王志伟
2.海底地声参数对浅海低频声传播的影响 [J], 颜冰;龚沈光;周伟
3.一种基于低频水声传播特性的浅海地声参数反演方法研究 [J], 郑广学;祝捍皓;郑红;林建民;汤云峰;朱军
4.一种基于低频水声传播特性的浅海地声参数反演方法研究 [J], 郑广学;祝捍皓;郑红;林建民;汤云峰;朱军;
5.浅海海底模型对低频声传播的影响 [J], 鹿力成;马力;陈耀明
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热带海洋环境下水下声通信信道建模及研究

热带海洋环境下水下声通信信道建模及研究随着人类对海洋的探索和利用程度不断提升，水下通信逐渐成为人们关注的热点话题，尤其是在热带海洋环境下的水下通信。

由于热带海洋环境下水质、水温、海流等因素的不稳定性，导致水下通信信道的传输特性具有不确定性和时变性，因而研究热带海洋环境下水下声通信信道建模成为当今水下通信领域的热点和难点问题。

一、热带海洋环境下水下声通信信道热带海洋环境下水下声通信信道，是指发生在热带海洋环境下的通信信道，代表了热带海洋环境下水下通信中的物理层面，具体包括了信号在水中传输的整个过程，这个过程包括了信号的散射、多径效应、声衰减等方面的影响。

热带海洋环境下的水下通信信道研究是水下通信领域的一个热点，它和传统的水下通信信道研究相对比存在以下的不同点和难点:1.热带海洋环境下水下通信信道中，噪声的影响很大。

这主要是由于热带海洋环境下的生物声、风浪声等因素，对水下通信信号的干扰比较严重，因此需要建立相应的噪声模型进行研究；2.热带海洋环境下水下通信信道中，多径信道的影响非常严重。

在浅海中，由于地形、潮汐、微生物等多种原因，信号会产生多路径传输，并形成多条信号传输途径。

因此，需要建立多径信道模型，对信号的传输进行研究；3.热带海洋环境下水下通信信道中，由于海水温度、盐度、压力等因素的影响，信号的传输特性呈现明显的时变性。

这也就意味着，传统的信号传输模型难以精确描述信号的传输过程。

因此，在研究热带海洋环境下的水下通信信道时，需要借助现代信号处理技术，对信号进行时变建模及处理。

二、热带海洋环境下水下声通信信道建模热带海洋环境下水下声通信信道的建模是水下通信领域中的核心问题，是确定水下通信系统参数的重要前提。

目前对于热带海洋环境下的水下声通信信道建模，研究者们主要采用以下三种方法：1.经验模型法：经验模型法是一种将实际现象转化为数学表达形式的方法，它是基于大量实验数据的统计分析方法，通过对统计数据进行分析得出相应的数学模型。

浅海信号多径信道仿真与信息处理的开题报告

浅海信号多径信道仿真与信息处理的开题报告开题报告：浅海信号多径信道仿真与信息处理一、研究背景及意义随着海洋资源的开发和海军军事技术的进步，浅海环境中声学通信应用越来越广泛，但是浅海环境复杂，信号传播受到水下多路径、反射、散射等因素的影响，导致传输质量下降、误码率高等问题。

因此，需要对浅海环境下的多径信道特性进行深入研究，探索相应的信息处理方法，以提高浅海声学通信信号传输的可靠性和可用性。

二、研究内容本文将从以下几个方面展开研究：1. 了解浅海环境的特点和多径信道模型，分析其对声学通信信号传输的影响；2. 建立浅海多径信道仿真模型，模拟不同环境因素下的声学信号传输过程；3. 探索基于多径信道的声学通信信号反演方法，提高浅海通信中的信噪比和信号质量；4. 针对多路径干扰引起的误码率高的问题，研究改进的信道编码和解码算法，提高数据传输的可靠性。

三、研究方法在建立浅海多径信道仿真模型的基础上，使用Matlab和Python等工具实现仿真和处理算法。

通过对不同环境情况下的信号进行仿真实验，获取信道的特性和传输参数，评估不同方法的效果和适用性。

最终得出能够在浅海环境下稳定传输的声学通信信号反演技术和信道编码算法。

四、研究目标与进度本文旨在研究浅海信号多径信道仿真与信息处理的相关技术，提出相应的改进算法和方法，提高浅海声学通信的可靠性和传输效率。

预计研究周期为1年，计划分为以下几个阶段：1. 阶段一：研究浅海信号多径信道的模型和特性，了解传播模式和影响因素，拟定仿真计划，预计用时1个月。

2. 阶段二：建立浅海多径信道仿真模型，模拟信号传播过程，记录相关参数，预计用时2-3个月。

3. 阶段三：研究相应的信息处理方法和技术，包括声学信号反演和改进的信道编码算法，预计用时3-4个月。

4. 阶段四：对仿真结果进行分析和评估，并进行实验验证，验证算法的可靠性和性能，预计用时2个月。

五、研究意义本文的研究结果对于浅海环境下的声学通信应用具有十分重要的意义。

浅海水声信道模型分析及频率选择性衰落仿真

第10卷第12期Vo l .10,No .12宜宾学院学报J ou rnal of Yibin Un i versity2010年12月Dec .,2010收稿日期1修回作者简介贺繇(),男,重庆江津人,工学硕士,讲师,主要从事信号与图像处理、遥感方向研究浅海水声信道模型分析及频率选择性衰落仿真贺繇(宜宾学院物理与电子工程学院,宜宾644000)摘要:水声通信是以声波信号作为载波的水下通信,水声信道是水下通信的重要组成部分.在浅海中,水声信道是通信环境恶劣的信道,存在着较强的频率选择性衰落.通过对浅海水声信道的分析、建模、仿真,验证了水声信道的频率选择性衰落.关键词:水声信道;频率选择性衰落;射线声学模型中图分类号:T N92913 文献标志码:A 文章编号:1671-5365(2010)12-0078-03Ana lysis of Under wa ter Acou stic Cha nne lsM odel a nd S i m u l a tion of F requen cy Se lect i v ity A tten ua tionHE Yao(College of Physics and Electronic Engineering,Yibin Un iversity,Yibin 644000,China)Ab stract:The under water acou stic co mmun icati on is the under w ater commun icati on adop ted the acoustic signal as its carrier,and the under w ater acou stic channel is an i mpo rtan t p art of the under water ac ou stic c ommunication.Ho wever,the channel is a bad co mmun icati on channel in the shallo w sea and there is str ong frequency selectivity attenuation .Based on the analysis,modeling,si mu lating,the frequency selectivity attenuation of the under water commun icati on channels was p r oved.K ey word s:under water acoustic channels;frequency selectivity attenuati on;ac ou stic ray model 由于经济发展和国防建设的需要,人类活动已经频繁在水下展开,民用领域有水下的资源探测和开采、水下环境监测、海洋空间的利用;军事领域有潜艇在巡逻、演习、作战时与水面舰只或陆上基地的通信联络等,这些活动都必须建立可靠的通信互联,所以,水下通信,特别是人类活动最为频繁的浅海水域的水下通信是研究的重点领域之一.1　浅海水声信道的基本情况空间无线通信都采用高频电磁波作为信息传输的载波,一般都具有传播速度快、传播时延小、多普勒频移小、带宽较宽的特点.但是在水下,电磁波传输衰减极快,传播距离很短,所以电磁波不适合作为水下通信的载波.而声波在水下以纵波的方式进行传播,衰减速度比电磁波慢得多,传播距离较远,是水下通信较为理想的载波[1].即使以声波作为水下通信的载波,水下通信仍然存在诸多的技术难题.声波在水中传输时,水将对声波产生较强的吸收作用,使声波能量严重衰减.同时,声波信号在水中传输将经历多次海面和海底的反射,到达接收端的信号是从不同方向和不同路径传来,多径效应明显.在浅海中,由于浅海海底的复杂构成、海面的风浪、海水在不同季节由于温度原因形成的不同温度梯度等因素影响,多径效应将进一步增强,声波在传播过程中的能量衰减更为严重.声波信号的发射端和接收端可能存在相对运动,这将会导致接收机接收到的信号发生频率变化的多普勒效应.即使发送端和接收端静止,由于海面存在波浪运动和海中存在各种湍流,声波在行进过程中被海面波浪的调制,到达接收端时频率也会产生变化[2].所以,水声信道必须考虑多普勒效应.水声信道特别是浅海水声信道中的环境噪声比较严重,包括海潮、湍流、海面刮风下雨、生物群体活动、船舶航行和石油钻探都会对水声信道产生较强的噪声干扰.所以,水声信道是一复杂多变的信道,具有衰减严重、多径效应和频散特性较强、环境噪声严重的特点.正是水声信道的复杂性和不稳定性,使其成为自然界中最复杂的无线通信信道[3].水声信道在传输通信信号的过程中,将出现较强的频率选择性衰落、时间选择性衰落和码间干扰.2　声波频率的选择用声波作为水下通信的载波时,频率不能太低,因为太低的频率意味着通信速率很低.所以,水下通信的声波载波频率都在1KHz 以上[4].当频率大于1K H z 的声波在水中传播时,能量的衰减主要是由于水对声波的吸收.其中海水对声波的吸收系数为[2]:2010-10-24:2010-10-24:1972-k0=0.11f21+f2+44f24100+f2其中f的频率是KH z,k的单位是分贝/公里.由上面的公式可以看出,频率越高,海水对声波的吸收越强,对1KH z声波的吸收系数是0.065分贝/公里;对30KHz声波,吸收系数约为8分贝/公里;到50KHz时,吸收系数已达16.8分贝/公里.所以水下通信采用的声波信号频率一般为50KH z以下,信道带宽很有限.3　射线声学模型水声信道作为具有时变、频变、空变特性的通信环境恶劣的信道,很难用简单精确的数学模型将其表示,大部分研究采用的是基于射线声学理论的射线模型.射线模型是波动理论的一种近似,它直观地描述了声能量在介质中的传播,将声波看作是无数条垂直于等相位面的声线向外传播[5],其中每一条声线都携带着发射信号的信息.声能量从声源出发,在空间沿着声线按一定规律到达接收点,接收点收到的声能是所有到达的声能的叠加[2].在水声信号传输的过程中,有五种典型的声线,一是直达路径声线D;二是由发射端出发,首次反射是经过海面,到达接收端前的最后一次反射也是经海面,总共经过了n次海面反射才到达接收端的声线SS n;三是由发射端出发,首次反射是经过海面,到达接收端前的最后一次反射经海底,总共经过了n次海底反射才到达接收端的声线SB n;四是由发射端出发,首次反射是经过海底,到达接收端前的最后一次反射经海面,总共经过了n次海面反射才到达接收端的声线BS n;五是由发射端出发,首次反射是经过海底,到达接收端前的最后一次反射也是经海底,总共经过了n次海底反射才到达接收端的声线BB n.如图1所示,图中只画出了直达声线和n=1的反射声线.图1　声线传播图在利用声学射线模型分析水声信道模型时,为了简化问题,需假设若干理想条件:1)所有声线为直线.在水温及海水自身产生压力的影响下,水中声速不会恒定,这将导致声线在水中发生轻微弯曲为简化模型,在声线传播图中,我们都用直线来表示声线传播方向)水深为常数对于大陆架附近的海域,海底的深度是平缓变化的,为简化模型,假设浅海水深为固定常数.3)在声波由海底反射时,海底会吸收一部分能量,这里假设海底的反射系数近似为0.85.同时,声波经过海底反射时,产生相移180°.4)海面的反射系数只与海面的风速和载波频率有关.在声波发射端与接收端距离比发射端与接收端深度大得多的情况下,海面的反射系数公式为rs=1+(f/f1)21+(f/f2)2其中f2=378w-2,f1=10f2,其中f是载波频率,w是风速[2].4　接收端接收信号的相关计算直达声线的传播距离D=L2+(h1-h2)2.首次反射和最后一次反射均通过海面的声线传播距离为SSn=L2+(2nH-h1-h2)2.首次反射和最后一次数反射均通海底的声线传播距离为BB n=L2+[2(n-1)H+h1+h2)2首次反射经过海面,而最后一次反射经过海底的声线传播距离为SBn=L2+(2nH-h1+h2)2,首次反射经过海底,而最后一次反射经过海面的声线传播距离为BS n=L2+(2nH+h1-h2)2,声波经过直达路径D的传播时间为:t0=D/c,声波经过经SSn的传播时间为tSS n=SSn/c,声波经过BBn的传播时间为tBB n=BBn/c,声波经过SBn的传播时间为tS B n=SBn/c,声波经过BSn的传播时间为tBSn=BSn/c,声音的传播损耗主要由海水对声音的吸收、海面反射损失、海底反射损失和扩散损失组成.由于本模型已认扩散损失按距离衰减,为简化问题,将海面和海底的联合衰减系数定义为k SSn=-(r b)n-1(r i)n=-0.85n-1(r S)nkBB n=-(rb)n(rS)n-1=-0.85n(rS)n-1kS B n=(rb)n(rS)n=0.85n(rS)nkBSn=(rb)n(rS)n=0.85n(rS)n式中的rb为海底的反射系数,假设其为0.85,负号为声波相位改变180°.因此,接收端的信号可表示为r(t)=∑∞i=1kix(t-τi)其中k i表示第i条路径相对于直达路径的归一化衰减因子考虑到海水对声波的吸收作用,设海水对声音的吸收系数为,则不同路径对声音信号的吸收系数为97　第12期贺繇:浅海水声信道模型分析及频率选择性衰落仿真..2..k0k SS n=DSS nk S S nk 0k BB n=DBB n k BB nk 0k S B n=DSB nk SB nk 0k BS n=DBS nk B S nk 0则接收端的信号最后可写为[2]:r(t)=1+∑∞n=1[k SS ne-t S S+k BB n e-t BB+k S B ne-t BB]5　信道模型仿真通过Matlab 软件,仿真在水深为80米的浅海中,将水声发射器置于水下65米、水声接收器置于水下50米,在水平相距2公里和20公里处,发射不同频率的正弦波信号,接收端收到信号的情况.通过仿真图形可以看出:随着距离的增大,接收端接收到的信号越来越微弱,在2公里处的接收机和20公里处的接收机接收到的信号强度差别很大,说明声波在传输过程中衰减很强.不管是在2公里距离上还是在20公里距离上,接收机接收到的信号都随着频率的不同而幅度各不相同,出现了频率选择性衰落,在2公里距离上的频率选择性衰落强于20公里距离上的频率选择性衰落.这说明浅海水声信道对不同频率的声波衰减不同,并且距离越近,频率选择性衰落越明显.这是由于收发端距离较近时,接收端能够接收到声线较多,多个路径信号相互抵消和迭加引起的信号幅度起伏较为剧烈;而在收发端距离较远时,接收端接收到的声线数量较少,并且到达的声线都已经历较强的衰减,所以此时引起接收端信号的起落较为平缓.图2　接收机在2公里处接收到的信号图3　接收机在20公里处接收到的信号综上所述,浅海水声信道是一个复杂多变的信道,具有较强的频率选择性衰落特征.同时,水声信道的码间干扰、浅海背景噪声和有限的带宽,使浅海水声信道成为了迄今最为复杂的无线通信信道之一.浅海水声信道的研究,必须综合信号处理、声学、海洋学、通信技术等多学科知识才能取得较好的进展.参考文献:[1]蔡惠智,刘云涛,等.水声通信及其研究进展[J ].物理,2006,35(12):1038-1043.[2]许俊.水声语音通信研究[D ].厦门:厦门大学,2001:15-33.[3]魏莉,许芳,孙海信.水声信道的研究与仿真[J ].声学技术,2008,27(1):25-29.[4]孙博,程恩,欧晓丽.浅海水声信道研究与仿真[J ].无线电通信技术,2006(3):11-15.[5]李蓉艳,杨坤德,邹士新.多输入多输出浅海水声信道响应的盲估计[J ].同济大学学报(自然科学版),2007,35(5):664-668.【编校:李青】8 宜宾学院学报第10卷　。

浅海水声信道中声信号特性研究

浅海水声信道中声信号特性研究随着现代技术的不断发展，海洋资源的开发利用越来越受到人们的关注。

而浅海区域是海洋资源最为丰富的地区之一，但同时也是海洋环境条件最为恶劣的地区。

声学信号作为传感器与浅海环境的重要交互媒介，其研究对于海洋资源开发利用至关重要。

本文从浅海水声信道中声信号的特性入手，综合国内外相关研究成果进行梳理，并对未来的研究方向进行展望。

一、浅海水声信道中声信号的传播机理浅海水声信道是海洋水声波传输的最重要的一种水声信道。

据研究表明，浅海水声信道的形成与以下因素有关：1.海底地形：不同的海底地形会对水声信号的传播能力产生影响，比如海底山脉、沟壑等地形会对水声信号的反射、散射和折射产生显著的影响。

2.海水的物理性质：浅海水体中水层之间存在明显的界面，海水的盐度、温度和压力等物理因素都会对水声信号的速度、传播方向以及衰减程度产生影响。

3.水下生物：浅海水体中的生物群落对水声信号的传播和接收均有显著影响。

比如鲸鱼、海豚等水生动物会发出强烈的声波，对水声信号的传播产生干扰；而某些海洋无脊椎动物（如海葵）则可能被用作水声通信的“天线”。

以上因素的综合作用构成了浅海水声信道中复杂的水声环境。

不同的海洋环境对声信号的传播和接收都会产生不同的影响，因此了解和研究浅海水声信道中声信号的特性非常重要。

二、浅海水声信道中声信号的特性1.多径效应多径效应是浅海水声信道中最显著的声学现象之一。

由于浅海水体中存在着复杂的地形和物理性质不同的水层，声波在传播过程中会经历多次反射、折射和散射等过程。

这些过程使得声波信号在接收端产生明显的多个迟到成分，从而对声信号产生衰减和扩散效应。

多径效应的研究对于提高浅海水声通信的抗干扰能力和提高系统灵敏度具有重要意义。

2.衰减效应衰减效应是指声波在传播过程中会逐渐失去能量，从而使得声波信号在一定距离后变弱或者消失的现象。

浅海环境中，水层之间具有强烈的界面反射和散射效应，同时水体中存在的杂质、悬浮物和生物等也会对声波的传播造成阻碍和衰减。

浅海水声信道特性与改进技术研究

浅海水声信道特性与改进技术研究随着现代军事技术的发展和海军的迅速发展，深海水声通信已经成为现代海战中不可或缺的一部分。

随着海军的发展，深海通信的应用也不断拓展，从最初的通讯、导航、大气观测等，到现在的海洋环境研究、资源调查、天气预报、污染监测和海底观测等方面，深海通信已经逐渐成为一个交叉领域。

而在深海通信中，浅海水声信道特性的研究和改进技术的开发，对于提高深海通信的效率和准确性至关重要。

一、浅海水声信道特性首先，浅海水声信道特性是什么？简言之，是指海水中传播水声波时，由于介质的复杂性（海水深度不同、温度、盐度、岩石地貌、海洋生物等因素的影响）而产生的信道效应，即噪声、色散、多径效应和湍流等。

特别是在浅海海域中，海底地形和海洋变化等因素会导致信道折射、反射、散射及扩散等效应的增强和信号衰减和失真，对水声通信和探测的准确性产生重要影响。

根据信道特性的影响，我们可以将水声信道划分为经典信道和强烈信道两种类型。

经典信道是指水声波传播的传统路径，传播距离较短，信号较强，受到的干扰较少；强烈信道则指传播距离较长的信道，信号衰减非常严重，多径效应严重等。

其次，探索浅海水声信道特性，需要了解影响信道的因素。

在海洋环境中，影响浅海水声信道的因素非常多，涉及海洋环境、海底地形、水深、海流、波浪等，同时，在声信号传播的过程中，还存在多种衰减和多径效应，导致声信号的失真和延迟。

这些因素对水声通信和探测的可靠性、准确性和效率产生了重要影响。

二、改进技术的研究在深海通信中，浅海水声信道特性的研究和改进技术的开发是逐渐增多和深入的。

目前，改进技术主要是通过调整和优化水声信号的传输参数，以提高通信和探测系统的性能和效率，通过使用信号处理算法来减小多径效应和衰减效应。

这些技术包括：1、信道建模信道建模是通过建立海洋环境、海底地貌、多径传播、散射效应等物理模型，来描述水声信道的输运特性。

通过对这些建模的不同因素进行数据采集和计算分析，可以为声信号的优化传输和接收打下坚实的基础。

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ｔｎｆｒｕｃｉｎＨ（ｃ，ｉｂａｅｒｕｈｔｅａｅＣａｏｓｃｆｌａｃｌｉｎｍｏｅ．ｈｕｒａｓ — ｒｓｎｔｒｏｗｈｃｉｏｔｉｄｔｏｇｋｎｃｕｔ —ｅｄｃｌｕａｏｄ１Ｔｅｍｅｃｌｉａｅｆｏ，）ｈｓｎｈｈＫｒｉｉｔｎｉｍｕ
摘要：在中低频段（通常为数百至数千赫兹频率范围），传播损失、时空相关性以及时空平稳性等水声信道特性是主、被动目标探测和远程通讯技术研究的重点。为了模拟信道的时空去相关特性，应用ＫａｅＣ传播模型得到理想信道ｒｋｎ
传递函数Ｈｒｏ，并在此基础上，提出了新的基于信道时延的相位加扰方法。通过数值仿真，该方法可以很好地在统（ｃ，）
第２９卷第６期２１００年ｌ２月
声
学
技
术
Ｖ０１２９，Ｎ０．．６Ｄｅ．０１ｃ．２０
ＴｅｈｃｃｓｉｃｎｉａｌｏｕｔｃｓＡ
浅海中低频水声信道仿真研究
李轩，王磊，孙长瑜
（．中国科学院声学研究所，北京１０９；２１０１０．中国科学院研究生院，北京１０９）０１０
ＤＯＩ码：１．６￣ｉｎ００３３．１．．２编０３９．ｓ１０—６０００００９ｓ２６０
ＬＯｍｉｅｕｎｙｒｎｏｎｅｗａｅｈｎｅｉｕａｉｎｉＷ— ｄｆｑｅｃａｄｍｕｄｒｔｒｃａｎｌｍｌｔｏｒｓｎ
ｌｔｏｅｕｔｆｈａｒ — ａａｔｒｈｎｅｏｌｏｆｒｗｅｌＯｔｅｌｈｌｗｔｒｈｎｅａｕｅｅｔｔａｉｎｒｓｌｏｅｍｃｏｐｒｍｅｅａｎｌｓｔｃｍｄｅｎｏｍｌｔｃｈｅｒａａｌｓｏｗａｅａｎｌｃｍｅｓｒｍｎｓｗｉｈ
计特性上模拟海试ＬＦＲ’８中的实际浅海信道测量数据。ｏＡ０测量数据由拖曳式电火花声源ｆ有效带宽为３０－．ｋｚ０Ｈｚ２５Ｈ）
激励浅水信道得到。关键词：水声；浅海；信道仿真；混合建模中图分类号：０４２２文献标识码：Ａ文章编号：１０．６０２１）６０６ —４００３３（００． —５５００
ＡｓａｔＩｅｏｍｉｅｕｎｙｂｎＴｐｃｌ，ｅｅａｈｎｒｄｈｒｅｅａｋｌｈｒ）ｔｅｍａｎｕｄｒａｅｂｔｃ：ｎｔｗ— ｄｆｑｅｃａｄ（ｙｉａｌｓｖｒｌｕｄｅｅｔｔｓｖｒｌｉｅｔ，ｈｉｎｅｗｔｒｒｈＬｒｙｚＯｏｚ