圈养瓶鼻海豚对20 kHz连续声信号的行为响应研究

将20 kHz连续声信号作为刺激信号,测试了厦门某海湾圈养的两只瓶鼻海豚对该信号的行为变化。通过对比信号发射期与间歇期海豚相对声源的水面距离、露出水面的次数以及水下发出的click定位声信号的数目等变化,判断发射信号对海豚行为的影响。给出了瓶鼻海豚对测试信号产生躲避行为的声压级门限(154±2 dB re 1μPa,rms),并与鼠海豚的躲避声压门限级进行了对比。结果表明:信号发射期,瓶鼻海豚移离了声源位置,增加了露出水面的次数,水下发出click声信号的次数明显减少。因此,瓶鼻海豚对20kHz连续信号产生了行为改变。      

一种α稳定分布参数估计方法及其在冰源噪声统计建模中的应用

为研究冰源噪声的统计特性,扩展了一种用于合成孔径雷达图像信号参数估计的α稳定分布参数估计方法的适用范围,解决了该方法在特征指数α接近2时,偏斜参数β的估计精度严重下降的问题,并将其应用于北极冰源噪声的统计建模中。该方法利用两个特征函数点进行参数估计,第二个特征函数点ω₀的取值范围受尺度参数γ值影响。数值仿真表明:当γ∈[0.00006,0.4]时,ω₀> 1时的参数估计性能更好;当γ∈(0.4,2]时, 0 <ω₀ <0.5时的参数估计性能更好。北极噪声数据的验证结果表明,ω₀> 1时的α稳定分布对冰源噪声表现出良好的建模效果。最后给出了不同海冰状态下α值的统计规律。     

小波尺度相关滤波及其改进算法在电火花声源信号处理中的应用

分析提取宽带电火花声源信号,受到船舶辐射噪声的严重干扰,在5 kHz以下的能量集中区信噪比低,且二者Lipschitz指数特性相近,传统基于相邻尺度相关的滤波算法抗干扰能力有限。根据宽带电火花声源信号不同频带所受干扰的不同,信噪比较高的小尺度高频小波系数,采用相邻尺度相关的滤波算法;信噪比较低的大尺度中低频小波系数,采用跨尺度相关的滤波算法,并对算法中阈值系数的选取方法进行修正。结果表明,该算法滤波效果良好,有效的提取了电火花声源信号,适合窄带强干扰背景噪声下的宽带水声信号处理。      

台风“启德”对南海深海海洋环境噪声特性的影响研究

研究台风“启德”经过南海北部对南海深海海洋环境噪声的影响,表明台风导致的风速增减、降雨强弱以及形成的长波涌浪均会影响海洋环境噪声级的大小变化,海洋环境噪声显著受到台风的影响。相同风级下,台风期间海洋环境噪声级与风速的相关性明显好于非台风期间。分析测量的415 h海洋环境噪声数据与风速、波高的相关性,频率大于300 Hz时,海洋环境噪声级与风速的互相关系数大于0.5,达到中度相关;频率大于630 Hz时,互相关系数介于0.8和0.9之间,达到高度相关;频率大于300 Hz时,海洋环境噪声级与风速的相关性好于海洋环境噪声级与波高的相关性。南海海洋环境噪声10~20 Hz的次声频与风速的相关性差,是因为南海航运繁忙,该频段的海洋环境噪声会受到航船噪声的影响,即使台风期间也不例外。      

近海混浊水的附加声衰减研究——实验测量值与考虑粒径分布的理论估算值的比较

对黏滞吸收的估算分析表明,悬浮物黏滞吸收受粒径影响显著。基于混响法,本文实验测量了泥沙含量0.2~2.0 kg/m3之间的混浊海水和玻璃珠混浊水的黏滞吸收,结果表明实验测量值与考虑粒径分布的理论估算值具有更好的一致性。在实验频段内,泥沙含量为1.0 kg/m3时,采用粒径分布的理论估算值与采用平均粒径的理论估算值相比,悬浮物的黏滞吸收每100 m相差2.3~2.6 dB。在近海混浊水声衰减的估算中,悬浮物的黏滞吸收必须考虑粒径分布。      

北极水下声信号跨冰层变化分析

北极海冰阻碍了海水和空气两个空间的信息传输。为获得冰层对水下声信号跨冰层传输的影响,采用三维检波器在北冰洋中心区开展了水下声信号的跨冰层实验。利用水冰界面反射模型和自由冰层Lamb波模型,对水下声信号小角度(小于10°)入射冰层时测量数据进行分析,结果表明:(1)20 Hz~1 kHz声信号入射到光滑冰层时,某些频率声波的反射率会明显降低,其中93%的反射率低点超过-10 dB,有的甚至会达到-20 dB以上。(2)冰层反射率低点对应的频段声波,能被冰层上方检波器接收到,并显示出较强的合振速谱,且与该站位自由冰层模型中同时产生的A2和S2模态Lamb波在频段上相符。这些结果可为跨冰层水声信号拾取和水声传播研究提供参考。      

北极跨冰层水中声源方位估计实验与分析

为了获取北极冰下声源方位信息,在北极冰层上方布放检波器和冰下投放声弹声源开展了冰下声源的分频段方位估计实验.研究结果表明,冰下声源方位估计的误差、准确率与检波器接收信号频段(或冰下声源信号频段)有关.采用低频段的接收信号进行方位估计时准确率较高,误差均值较小,所用接收信号频段≤250 Hz时,方位估计准确率可达72.9...     

海面干涉对船舶水下辐射噪声测量的影响及其消减方法

针对海面干涉对船舶辐射噪声测量的影响,进而导致声源级测量不准确的问题,文章给出了利用时间平均、深度平均、1/3倍频程谱级3种数据处理方法减弱海面干涉的影响,通过模型仿真验证了以上方法的有效性。根据船舶水下辐射噪声测量的国际标准,在浅海测量了某新型科考船不同航速下的水下辐射噪声,并采用前述方法进行了数据处理与分析。计算了不同航速下被测船舶辐射噪声1/3倍频程频带声压级,并与挪威船级社发布的辐射噪声衡准值进行了对比。结果表明被测船舶噪声低频控制较好,高频控制较差,高航速(13 kn)被测船舶的2 kHz以上辐射噪声大于衡准值。      

一种基于雨声谱形状的水面降雨强度反演方法

本文依据雨声谱的不同特征,结合最小二乘法和非线性方法,分频段使用不同的模型反演水面降雨的强度。文中首先研究雨声谱在15~30 kHz的对数线性变化规律,并利用模型中的参数值将降雨类型分为无雨、小雨(＜10 mm/h)及中雨或大雨(＞10 mm/h);其次采用S型增长模型(Logistic模型)拟合小雨时的雨声谱,获得小雨期间降雨强度的量化算法;第三,研究2~10 kHz雨声谱的对数线性规律,利用回归中的参数值获得大雨期间降雨强度的量化算法。反演精度的分析结果表明,利用本算法反演的水面降雨强度与实测的水面降雨强度比较一致,每分钟平均降雨量的误差只有1%~4%,因此,本算法可以较好地反演水面降雨的强度。