基于海洋環(huán)境噪聲的海洋環(huán)境參數(shù)反演研究.pdf

1、海洋環(huán)境噪聲是由于海面風浪、海洋生物活動、海上航運等自然或人為活動所產(chǎn)生的聲波與海面、海底和水體相互作用而產(chǎn)生的一個復雜聲場，了解海洋環(huán)境噪聲時空特性有利于復雜環(huán)境下的聲傳播規(guī)律研究。一方面海洋環(huán)境噪聲是聲信號檢測時的干擾背景場，影響聲吶的設(shè)計和使用；而另一方面，海洋環(huán)境噪聲又包含了豐富的海洋環(huán)境信息，通過反演可以獲得某些重要的海洋環(huán)境參數(shù)。近年來，國外的許多研究在實驗上和理論上都證明，兩個接收點記錄到的長時間的海洋環(huán)境噪聲間的互相關(guān)函

2、數(shù)（Noise Correlation Function，NCF）可以近似地表示這兩個點之間的時域格林函數(shù)（Time-domain Green’s Function，TDGF），借此關(guān)系可開展相關(guān)環(huán)境噪聲互相關(guān)技術(shù)研究。
　　本文在前人研究的基礎(chǔ)上，基于簡正波理論，闡述了海洋環(huán)境噪聲互相關(guān)函數(shù)與時域格林函數(shù)的相似性，并進一步探討由NCF提取的TDGF在海洋環(huán)境參數(shù)反演中的應(yīng)用。本文的主要工作包括：(1)基于簡正波理論討論了海洋環(huán)境

3、噪聲場的空間相關(guān)特性；(2)基于簡正波理論，推導了海洋環(huán)境噪聲互相關(guān)函數(shù)及格林函數(shù)，比較表明了NCF與TDGF的相似性，并對環(huán)境噪聲互相關(guān)技術(shù)的基本概念及基本原則進行了闡述；(3)通過數(shù)值仿真，對比噪聲互相關(guān)函數(shù)與時域格林函數(shù)的相似性，提出了采用環(huán)境噪聲互相關(guān)技術(shù)反演海洋環(huán)境參數(shù)的設(shè)想；(4)基于青島膠州灣航道附近采集的海洋環(huán)境噪聲數(shù)據(jù)，分析相關(guān)的時空特性，由于實驗海域處于航道附近，噪聲場主要受低頻的艦船噪聲主導，在低頻段1000Hz以