利用激光探测水下声场的理论研究

利用简化的一维物理模型，研究了激光束在水表面反射、散射时探测器在不同位置接收到反射、散射光光通量随时间的变化．结果表明：探测器接收到光通量的变化频率与水下声场的变化频率相同，为利用反射、散射光探测水下声场提供了理论依据，同时也对探测方法提供了基本思路．     

激光通量变化法探测水下声信号

该文将表面波理论与水声理论相结合,分析了水面微振动的物理过程及其表象的水声理论实质,提出了利用激光通量变化测量水表面质点振动位移的方法,设计了一个单点激光测量系统对此方法进行了实验验证.结果表明,激光通量变化法可有效探测水下声信号,同时对水面平整度的影响较宽容.     

利用激光从散射光中提取水下声信号的探测技术

提出了一种从散射屏的散射光中提取水下声信号的方法，建立了一套采用这种方法探测水下声信号的实验装置，利用此装置能够从散射屏的散射光中提取到水下声信号。验证了从激光的散射光中提取水下声信号是可行的，这为直接从水表面散射光中提取水下声信号建立了一定的实验基础。     

激光水下目标探测中的光束扩展

对激光水下目标探测中海水对光束的空间和角度扩散进行了深入研究。     

激光水下目标探测中混沌背景信号重构的研究

对激光水下目标探测中混沌景信号的重构问题进行了研究。讨论了混沌时间序列的动态特性，并实际计算了激光水下目标探测中混沌背影信号的时延、混沌维数等有关征参量。阐述神经网络重构时间序列模型机理的基础上，提出用神经网络局剖预测法重构水下目标探测中混沌背影信号，最后在成功地重构出屯背影信号的条件下，利用预测误差检测到水下目标探测中的有用弱信号。实验结果表明这种方法是比较有效的。     

激光探测水下声信息的计算与分析

接收端接收到的光线是随时间变化的,所以通过运算就可以得到水表面微波的频率特性,又由水表面微波理论知道,水表面微波的振动频率等于水下声信号的频率,而水表面微波的频率又跟水表面微波的振动频率存在一定关系,因此,通过统计接收到的光线的变化规律,并根据水表面微波与它的振动频率的关系,就可以得到水下声信号的信息.在此理论的基础上,本文从光学的角度提出了光线分析理论模型,并对这一理论模型进行了分析、计算,为激光探测水下声信息理论的更进一步分析奠定了一定基础.     

激光水下目标探测信号的光学遮挡接收

针对激光水下目标探测信号接收的困难，提出了简单易行的光学遮挡接收方法，蒙特卡罗模拟结果表明，该方法能完全去除接收信号中的海面强反射脉冲和部分海水后向散射包络，同时保证有用的目标反射脉冲基本不受影响。     

消除激光水下目标探测中后向散射的方法研究

为了消除激光水下目标探测中后向散射包络，压缩接收信号的动态范围，对后向散射的特性进行了分析和模拟，证明了光电倍增管增益控制方法自适应实现的必要性，并就其物理实现作了探讨。     

水下激光探测及其应用中的若干问题

本文叙述激光在水下探测中的一些应用。对激光在海水介质中的传输特性与海水的光学性质进行了讨论,说明水下激光探测应考虑的若干问题。     

声信号探测海洋动物的研究现状和展望

从声纳探测海洋动物的基本原理出发,在介绍了几种常用探测声纳基础上,详细讨论了国外关于海洋动物的探测技术,并着重介绍了不同类别海洋动物的目标反向散射强度随频率和方位的变化关系,不同的动物具有不同的内部特征,引起其反向散射强度较大的差异,从而可实现海洋动物的探测。简要叙述了海洋动物的跟踪方法,对影响探测结果的各种因素进行了探讨,最后阐述了声信号探测海洋动物的发展趋势。     

水下声场激励水表面横向微波的色散关系

针对水下声场在水表面激励横向微波的现象, 建立一套测量水表面横向微波波长的图像采集和处理系统, 利用该系统对水表面横向微波波长进行了测量, 将实验值与理论值进行比较, 结果表明, 表面横向微波是色散波, 理论模型给出的波长量级与实验结果相吻合.      

低频液体表面张力与频率关系研究

研究了低频液体在不同频率下表面张力的变化特性．计算出蒸馏水在19～30Hz频率范围的动表面张力，给出了不同频率下的表面张力与频率关系曲线．结果表明，表面张力随频率的增长呈非线性增大，且增大幅度逐渐减小．     

3种炸药水下爆炸的声波特性测试及其对比分析

为了比较不同类型炸药水下爆炸的声波干扰特性,通过TNT,RS211和RS3-4炸药的水下爆炸实验与测试,从5个方面对比分析了3种炸药水下爆炸的水声特性,即冲击波的衰减特性、冲击波的持续时间、炸药能量特性、声压级及功率谱. 结果表明,炸药水下爆炸可以作为强水声干扰源,但在不同距离上3种炸药的声学特性是不一样的,其干扰性能也不同.     

表面声波法监测裂纹

研究了用表面声波监测裂纹的方法,利用表面声波通过物体表面时其反射信号的强度随着裂纹的发展而增强的原理,通过试验描述了表面波通过有缺陷小孔时两种反射信号随裂纹形成发展的变化过程,提出了通过观测反射信号的变化来监测是否有裂纹生成的方法。     

基于时间反转的水声信道判决反馈均衡算法

水声通信系统中多径扩展对水声信号传输有不利影响,而传统自适应均衡器不能实时补偿信道时变多径效应,因此利用时间反转技术的空时聚焦性,将时间反转技术与T/2分数间隔判决反馈均衡器相联合,构建了基于时间反转的水声信道判决反馈算法。仿真实验说明该算法可抑制码间干扰,降低误码率,验证了新算法的正确性和有效性。     

双曲调频信号的啁啾率键控水声通信

为了解决双曲调频二进制正交键控调制体系速率过低的问题,在传统二进制双曲调频率键控的基础上,提出了基于频带划分的制式级联啁啾率键控调制方法。这种调制方法用多进制频率键控来选通频段,在每个子频段内采用啁啾率键控解调模块,在解调端用快速傅里叶变换(FFT)和匹配滤波器代替分数阶傅里叶变换实现解调,从而大大减少了系统计算量。通过仿真及水池实验,验证了所提出的通信方法在水声通信中的抗噪性能与抗多径性能。实验结果表明,误码率控制在10-3数量级以下,具有一定的实用性。     

基于表面波变换的水声瞬态信号降噪方法

为提高对水下目标信号检测的有效性和可靠性,对水声基阵信号的干扰噪声进行分析,提出对含噪信号进行三维表面波变换的降噪方法.通过设置适当的阈值,对变换后的系数进行舍取处理,得到表征信号及微量残余噪声的重构系数;对其进行表面波逆变换后得到降噪后的水声基阵信号.对实际水声信号的降噪实验表明:该方法实现了对基阵信号的并行处理,取得了较好的降噪效果.