水声声线图and波束形成

资 源 简 介

水声声线图and波束形成

详 情 说 明

水声声线图与波束形成是水声学领域的两个重要概念。声线图用于描述声波在海洋中的传播路径，而波束形成则是声纳系统中关键的信号处理技术。

声线图反映了声波在海洋中的传播特性。由于海水存在温度、盐度和压力梯度，声速会随深度变化，导致声线发生弯曲。绘制声线图时，通常需要考虑声速剖面和折射效应。利用Snell定律可以计算声线轨迹，常见的声线图包括等梯度声线图、抛物线声线图等类型。这些图形直观展示了声波能量在海洋中的分布情况。

波束形成技术通过对阵列接收信号进行相位和幅度加权，实现空间选择性接收。基本的波束形成包括常规波束形成(CBF)和自适应波束形成。最简单的延迟求和波束形成器通过调整各阵元的时延补偿声波到达不同阵元的时差，使特定方向的信号同相叠加而增强，其他方向的信号相互抵消而衰减。波束图可以直观显示阵列的方向特性。

这两种技术在海洋勘探、目标探测等领域有广泛应用。声线图帮助分析声传播损失和最优工作深度，波束形成则提升声纳系统的方位分辨力和抗干扰能力。