水聲技術考試重點

1、（以下內容來自老師給的ppt）第1章-聲納及聲納方程1、聲源級SL 描述主動聲納所發(fā)射聲信號的強弱：I是發(fā)射器聲軸方向上離聲源中心1m處的聲強2、發(fā)射指向性指數(shù)DIT理解:3、傳播損失TL 定量描述聲波傳播一定距離后聲強度的衰減變化：4、目標強度TS 定量描述目標反射本領的大小 ：5、海洋環(huán)境噪聲級NL 是度量環(huán)境噪聲強弱的量 ： 注意：IN是測量帶寬內或1Hz頻帶內的噪聲強度。6、等效平面波混響級RL 定量描述混響干擾的強弱。7、接收指向性指數(shù)DIR 接收系統(tǒng)抑制背景噪聲的能力。8、檢測閾DT 設備剛好能正常工作所需的處理器輸入端的信噪比值(SNR)。9、主動聲納方程（噪聲背景）：（SL-2

2、TL+TS）-（NL-DI）DT主動聲納方程（混響背景）：（SL-2TL+TS）-RLDT被動聲納方程（SL-TL）-（NL-DI）DT10、回聲信號級：SL-2TL+TS加到主動聲納接收換能器上的回聲信號的聲級噪聲掩蔽級：NL-DI+DT工作在噪聲干擾中的聲納設備正常工作所需的最低信號級 混響掩蔽級：RL+DT工作在混響干擾中的聲納設備正常工作所需的最低信號級 回聲余量：SL-2TL+TS-（NL-DI+DT）主動聲納回聲級超過噪聲掩蔽級的數(shù)量 優(yōu)質因數(shù)：SL-（NL-DI+DT）對于被動聲納，該量規(guī)定最大允許單程傳播損失；對于主動聲納，當TS=0時，該量規(guī)定了最大允許雙程傳播損失 品質因數(shù)

3、：SL-（NL-DI）聲納接收換能器測得的聲源級與噪聲級之差 思考題：1什么是聲納？聲納可以完成哪些任務？2主被、動聲納的信息流程有何不同？3發(fā)射指向性指數(shù)物理含義是什么？4請寫出主動聲吶方程和被動聲吶方程？在聲吶方程中各項參數(shù)的物理意義是什么？5環(huán)境噪聲和海洋混響都是主動聲吶的干擾，在實際工作中如何確定哪種干擾是主要的？6已知混響是某主動聲吶的主要干擾，現(xiàn)將該聲吶的聲源級增加10dB，問聲吶作用距離能提高多少？又，在其余條件不變的情況下，將該聲吶發(fā)射功率增加一倍，問作用距離如何變化。第2章 海洋的聲學特性1、聲速梯度： 海洋中的聲速c（m/s）隨溫度T（）、鹽度S（）、壓力P（kg/cm2）

4、的增加而增加。2、理解3、聲波傳播的強度衰減（傳播損失）原因：（1）擴展損失（幾何衰減）；（2）吸收損失；（3）散射。傳播損失TL=擴展損失TL1+吸收損失TL24、擴展損失 （1）n=0 適用管道中的聲傳播，平面波傳播 （2）n=1 適用表面聲道和深海聲道，柱面波傳播 （4）n=2 適用于開闊水域(自由場)，球面波傳播。 5、Neper=8.68dB，聲吸收引起的傳播損失（吸收系數(shù)乘以傳播距離）：6、總傳播損失（擴展吸收）：7、理解： 馳豫頻率隨溫度升高而增加 。8、 Thorp給出了低頻段（馳豫頻率約為1kHz）吸收系數(shù)的經驗公式（適用4溫度附近 ）： （理解）9、海水粗糙，反射系數(shù)?。缓?/p>

5、底平坦，反射系數(shù)大。10、11、理解12、沉積層中聲波衰減系數(shù)：（理解）13、海底反射損失：反射聲振幅相對入射聲振幅減小的分貝數(shù)，定義為： （理解）海底反射損失為正值，BL分貝數(shù)越大，海底反射損失越大；為反射系數(shù)模值。 14、 理解： 作業(yè)1：1海水中的聲速與哪些因素有關？畫出三種常見的海水聲速分布？2聲吶A，B有相等的聲源級，但聲吶A工作頻率fA高于聲吶B工作頻率fB,問哪臺聲吶作用距離遠，說明原因?3聲波在海洋中傳播時，其聲強會逐漸衰減，說明原因。列舉三種常用傳播損失表達式，并說明適用條件?4.夏日某處海水中溫度分布簡化如下圖所示的曲線。試求：在什么深度上聲速梯度的絕對值最大？該處的聲速梯

6、度是多少？作業(yè)21什么是反向散射強度？平坦海底和粗糙海底的反向散射強度有何不同？ 2請簡單描述海底“三參數(shù)”模型？“三參數(shù)”物理含義是什么？3鄰近海面的水下點源聲場中的聲壓振幅隨距離變化具有哪些規(guī)律？ 4引起海洋內部不均勻性的主要因素有哪些？ 第3章-海洋中的聲傳播理論1、（理解）2、（理解）3、絕對軟邊界條件：聲壓為零（海面）4、絕對硬邊界條件：法向質點振速為零 （海底）5、 可通過令 的分離變量法求得本征函數(shù)通解6、理解、7、簡正波階數(shù)最大值： 8、理解 臨界頻率：最高階簡正波傳播頻率 9：截止頻率：簡正波在波導中無衰減傳播的最低臨界頻率 10、相速：等相位面的傳播速度（振動狀態(tài)在介質中的

7、傳播速度） （理解）11、群速：聲波能量的傳播速度（理解）12、倒數(shù)關系 13、深度取平均后，傳播損失為：聲能被限制在層內，隨距離r作柱面波衰減。14、臨界掠射角越小，傳播損失TL就越大15、16、 為波矢量17、均勻介質平面波： 均勻介質球面波： 非均勻介質球面波： 18、理解： (聲線方向 聲線軌跡 聲線傳播時間) 聲線幅度或攜帶的能量19、聲速k為常數(shù)時：聲線為直線。 聲速k是坐標z的函數(shù)時的聲線：總是彎向聲速小的方向。20、（由聲源輻射聲功率確定）21、22、求出程函方程的條件23、在波束邊緣、聲影區(qū)（聲線不能到達的區(qū)域）和焦散區(qū)（聲能會聚區(qū)域），射線聲學不成立。24、 = 常數(shù)25、

8、恒定聲速梯度情況下，聲線曲率處處相等，軌跡是圓弧。26、聲源在海面以任意掠射角出射的聲線軌跡方程：（理解）27、單層線性分層介質中的聲強28、理解P93頁的表3.1作業(yè)：1、波動方程的定解條件有哪些？ 2、何謂簡正波？平面層波導簡正波求解方法？3、若聲源激發(fā)頻率 時，波導中不存在哪些階簡正波？4、簡正波的相速度和群速度有何區(qū)別？物理意義有何不同？5、液態(tài)海底聲波傳播規(guī)律如何？1.說明射線聲學的基本方程、適用條件及其局限性，并說明球面波和柱面波傳播時聲線的傳播方向？2.水平分層介質中的“程函方程”表示如何？3. 聚集因子F是如何定義的，它有什么物理意義？舉出二個F1的場合。 4. 海水中聲速分布

9、如下圖所示，請畫出幾條典型聲線軌跡圖。 5已知cS、a1、a2，聲源在z0處，聲線在z2處翻轉，z1處聲速最小，z0、z1和z也為已知，求聲線水平距離R。 第4章 典型傳播條件下的聲場1、2、3、根據(jù)表面聲道傳播的主要特征，把聲速簡化為線性正梯度分布： 4、5、 或 6、臨界角：在表面聲道層深處發(fā)生反轉的聲線，其聲源處和海面處的掠射角最大，稱為臨界角；該聲線為臨界聲線。 或 7、跨度D：聲線在海面相鄰兩次反射點之間的水平距離。 海面掠射角聲線的跨度D： 跨度D與反轉深度的關系 8、海面掠射角越大，跨度也越大。 最大跨度： 最小跨度： 9、循環(huán)數(shù)N：在聲源與接收點之間所容納不同掠射角聲線跨度數(shù)目。 循環(huán)數(shù)N越大，聲線越接近海面，沿海面?zhèn)鞑サ穆暰€。 循環(huán)數(shù)N越大，相鄰聲線的掠射角越接近，聲線越密集，聲能越集中。 聲源輻射聲能主要集中在海表面層附近10、假設聲源與接收器靠近海面，則有源到接收器N次循環(huán)的聲線的總傳播時間近似為：最接近海底傳播的聲線（N最?。瑐鞑r間最短，最先到達接收點；最靠近海面?zhèn)鞑サ穆暰€（N最大），傳播時間最長，最后到達接收點。換句話說，聲線在海面反射的次數(shù)越多，其傳播時間越長。11、信號持續(xù)時