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(fēng)浪、海洋生物活動(dòng)、海上航運(yùn)等自然或人為活動(dòng)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(gè)復(fù)雜聲場(chǎng)，了解海洋環(huán)境噪聲時(shí)空特性有利于復(fù)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(hào)檢測(cè)時(shí)的干擾背景場(chǎng)，影響聲吶的設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)上和理論上都證明，兩個(gè)接收點(diǎn)記錄到的長時(shí)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(gè)點(diǎn)之間的時(shí)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(jiǎn)正波理論，闡述了海洋環(huán)境噪聲互相關(guān)函數(shù)與時(shí)域格林函數(shù)的相似性，并進(jìn)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(jiǎn)正波理論討論了海洋環(huán)境

3、噪聲場(chǎng)的空間相關(guān)特性；(2)基于簡(jiǎn)正波理論，推導(dǎo)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(duì)環(huán)境噪聲互相關(guān)技術(shù)的基本概念及基本原則進(jìn)行了闡述；(3)通過數(shù)值仿真，對(duì)比噪聲互相關(guān)函數(shù)與時(shí)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(shí)空特性，由于實(shí)驗(yàn)海域處于航道附近，噪聲場(chǎng)主要受低頻的艦船噪聲主導(dǎo)，在低頻段1000Hz以