水平分层介质下噪声矢量场空间相关特性研究

本文档主要探讨了"水平分层介质表面噪声矢量场空间相关特性"这一主题，发表于2010年的哈尔滨工程大学学报第31卷第7期。作者黄益旺、李婷、于盛齐和张维针对信号处理和海洋工程领域的关键问题进行了深入研究。论文的核心内容是基于简正波理论，构建了一个水平分层介质表面噪声模型，这个模型假设噪声源均匀分布在海面下一定深度的无限大平面上。 论文的关键发现是，通过欧拉公式，推导出了复合式矢量水听器（一种用于探测和分析声波的设备）在不同环境下的噪声互谱密度函数表达式。通过对互谱密度函数进行积分运算，作者获得了两种特定环境下的噪声矢量场空间相关函数：均匀半无限空间和具有压力释放海面和刚性海底的硬底均匀浅海。在均匀半无限空间情况下，研究结果与已有文献保持一致，验证了理论的准确性。 然而，在硬底均匀浅海环境中，研究发现噪声场的空间相干结构并不受绝对深度或介质吸收衰减的影响，这可能意味着某些特定条件下噪声的传播模式呈现出独特性。另一方面，互谱密度函数的特性则显示出不同的依赖性，这揭示了噪声特性在不同条件下的复杂性。 关键词包括空间相关性、表面噪声、水平分层介质、声矢量场以及矢量水听器，这些术语共同构成了研究的基础框架。整个研究旨在理解噪声场的特性，这对于优化海洋声纳系统设计、提高信号处理性能以及减少干扰具有重要意义。这项工作不仅提升了我们对海洋噪声的理解，也为未来噪声控制和信号处理技术的发展提供了有价值的理论支持。