高频声纳接收信号仿真预报

【摘要】： 高频声纳接收信号仿真预报研究在声纳研制的不同阶段都具有很重要的意义。本文所仿真的高频声纳接收信号包括有以下几类信号: 1、单程传输信号,即高频声纳声源发射的声信号经过信道单程传输,在接收水听器处的声信号,这种传输方式多用于水下通讯、定位,导航等。 2、水中目标回波信号,即高频声纳声源发射信号打到水下目标如潜艇、鱼雷等时经由目标散射返回到接收水听器处的声信号。这种工作方式用于目标的探测和识别。 3、海底混响信号,即高频声纳工作过程中,部分声信号经由海底散射后到达接收水听器的信号。 4、海底回波信号,即高频声纳发射信号打到海底经由海底散射返回到接收水听器的接收信号。这种信号可用于仿真测深仪、侧扫声纳等的接收信号。 在这四种接收信号的仿真建模中,传播模型是很重要的一个部分。针对射线声学计算简单适用于高频情况这一特点,本文选取高斯射线束(GRAB)声线传播理论进行传播建模,它是由射线理论演变而来,但克服了其不能计算声影区和焦散区声场的缺点,在一定距离上每一根声线对所有深度都有能量贡献。 最后本文以Visual C++为平台编写了人机交互界面,通过在界面输入操作指令实现对用户指定海洋环境情况下的高频声纳接收信号进行预报的功能。本软件利用动态链接库实现了VC对Fortran计算程序的调用,并采用Matcom接口实现了VC与Matlab的混合编程,完成了伪彩图形的显示功能。