水声通信原理课件——水声通信技术_水声通信资源-CSDN文库

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水声通信原理课件

第三章时变多径水声信道的仿真与分析.ppt 884KB

第一章绪论.ppt 470KB

第六章水声通信系统中的通信技术.ppt 1.55MB

第二章水声信道的传播特性与信道分析.ppt 8.35MB

第五章水声通信系统中的信号处理.ppt 923KB

第八章水声OFDM通信技术.ppt 1.33MB

第九章水声网络通信技术.ppt 1.57MB

第七章扩频水声通信技术.ppt 725KB

第四章水声通信系统中的调制技术.ppt 1.08MB

第二章水声信道的传播特性

与信道分析

一、水声信道的物理效应

（ 1 ）海洋中的声速与声波传播模型

海洋中的声波传播速度（声速）是一个取决于介质中

许多声传播特性的海洋学变量，它随深度、季节、地理位置

和在固定位置上的时间而变化，这种时变空变性是海水物理

性质随机不均匀的结果。声速是声场分析中的基本物理量，

对声波的传播特性的分析有着重要的影响。

一般来说，声速是海水中温度、深度和盐度的函数，

它随温度、深度和盐度的增加而增加。

例如，尤立克给出的经验公式为：

其中， c 为声速（ m/s ）， T

e

为海水温度（℃）， S

e

为盐

度（‰ ）， z 为测量处的深度（ m ），公式的适用范围是

： 0≤ T

e

≤35℃ ， 0≤ S

e

≤45‰ ， 0≤ z ≤1000 米。声速与环境

因素的函数关系导致在不同的环境中有不同的声速特性。

由于温度对声速的影响最大，而在海面附近的温度较

海底（特别是深海）随时间和空间的变化范围更大，所以在

海面，声速可以在 1430 ～ 1530m/s 范围内变化。声速可以

通过温度与深度记录仪、声速仪、电导、温度与密度记录仪

等声学仪器在现场测量，得到声速（或温度）随深度的变化

值，这种声速与深度的函数关系称为声速剖面。

zST

TTTzSTc

ee

eeeee

016.0)35)(01.034.1(

00029.0055.06.42.1449),,(

32





一般来说，在传播的水平距离不是特别远（几

百公里以内）时，海水温度都可假定是水平分层均

匀的分布形式，一般是“三层”结构，它们具有不同的

特征和不同的出现可能性。

深海中声速的三层剖面分布，形成声波在海洋

中传播的波导效应。典型的声速剖面和声线图如上

图所示。对于近海面声源，声波传播有三种不同的

模型，即表面声道、海底反射和会聚区（如图（ b

）中的曲线 a ， b ， c 所示）；对深海声源有两种

不同的模型，即 SOFAR 声道和折射—海面反射—

折射（ RSR ）模型（如图（ b ）中的 d ， e 所示）

。



浅海声速剖面与传播模型

一般说来，在沿岸浅海及大陆架上，声速剖面受较多

因素的影响，变得不规则的和不可预报的。平均来说，有比

较明显的季节性。在冬季的典型声速剖面是等温层，而在夏

季则为负跃层，在连续平静海况的时期为负梯度。典型的声

速剖面及声线图如下图所示。

对于浅海情况，由于受海底影响，传播模型较为复杂

，通常深部冷水层不十分明显，波导效应主要表现为海底海

面间的多次反射和折射形式，其能量损失决定于声速剖面分

布和海底底质声学性质。经海底反射的能量和透入海底的能

量与频率有关。对于很低的频率，声波的海底发射能力极差

而透射能力较强，可以穿透较深的海床；而对于高频，海底

的反射能量强，而透射能力很差。

内容反馈

zhangdl826

2014-06-20

资料不错！
randyboy1983

2012-08-02

是PPT版的，很好，可以自行修改，谢谢分享
michael_hi

2012-08-15

仔细看了一下，内容还比较全，感谢分享

lxhxy2009

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