Радиоэлектроника и телекоммуникации
При приеме гидроакустических сигналов необходимо учитывать уровень полезного сигнала и маскирующие помехи. Частотный спектр гидроакустических помех перекрывает весь диапазон используемых в гидроакустике сигналов, вследствие чего гидроакустические помехи являются основным фактором, ограничивающим дальность действия гидроакустических средств.
Существует 4 типа ГА помех:
а) Шумы моря;
б) Шумовыносителей;
в) Организованные помехи;
г) Реверберационные помехи.
Шумы моря обусловлены взаимодействием океана и атмосферы, разрушением и подвижками ледового покрова, жизнедеятельностью морской фауны, тектонической деятельностью земной коры, техническими и тепловыми (на высоких частотах) шумами.
Шумы носителей определяются шумами, создаваемыми движителями, вибрациями судовых механизмов и конструкций и гидродинамическими шумами, связанными с обтеканием. Шумы, создаваемые винтами и вибрациями механизмов, имеют выраженные дискретные составляющие, частоты которых кратны числу оборотов механизмов.
Организованные гидроакустические помехи создаются специально различными гидроакустическими средствами (стационарными, судовыми, самоходными и дрейфующими) в диапазоне частот используемых сигналов для снижения вероятности и дальности обнаружения.
Реверберационные помехи - послезвучание в морской среде после выключения источника акустических колебаний, возникающее в результате многократных отражений от поверхности и дна моря, и из-за рассеяний на неоднородностях морской среды.
Для борьбы с реверберационной помехой используют в режиме приема узкополосную фильтрацию, позволяющую выделить движущие объекты, отражения от которых сдвинуты по частоте из-за эффекта Доплера. Различают следующие виды реверберации:
Объемная реверберация образуется температурными, воздушными и биологическими рассеивателями в толще морской среды; она убывает обратно пропорционально времени во второй степени. Интенсивность объемной реверберации в момент начала времени t от начала излучения вычисляется по формуле:
, (1.1)
где - коэффициент объемной реверберации, характеризующий рассеивающую способность моря,
- длительность импульса,
- акустическая мощность источника звука,
- коэффициент концентрации,
коэффициент пространственного затухания.
Поверхностная реверберация образуется из-за рассеивания акустических волн волнистой поверхностью моря и неоднородностями, в основном в виде воздушных пузырьков, в поверхностном слое; она убывает обратно пропорционально третей степени времени. Интенсивность поверхностной реверберации в точке излучения в момент времени t вычисляется по формуле:
, (1.2)
где H - толщина поверхности слоя, рассеивающего звуковые волны.
Донная реверберация образуется из-за рассеивания акустической энергии от неоднородностей дна и рассеивателей в придонном слое морской среды. Особенно сильно донная реверберация проявляется в мелком море при слабо поглощающем акустическую энергию дне (камень, твердые грунты). Она убывает обратно пропорционально в четвертой степени времени, т.е. быстрее объемной и поверхностной ревербераций. В случае движения рассеивателей при объемной и поверхностной реверберациях может наблюдаться эффект Доплера. Интенсивность донной реверберации в момент времени t вычисляется по формуле:
, (1.3)
где h - глубина моря.
Реверберация, особенно в мелком море, имеет значительную когерентность в вертикальной плоскости за счет того, что сигналы, рассеиваемые под большими углами и определяющие реверберацию на малых расстояниях, постепенно затухают, особенно на мелководье при распространении от дна к поверхности и обратно. В горизонтальной плоскости реверберация слабо когерентна.
Другие стьтьи в тему
Разработка предложений по созданию усовершенствованного варианта металлодетектора
В современном мире остро стоит проблема защиты человека от
террористической угрозы. Известно, что одним из средств контроля проноса оружия
и запрещенных предметов в места массового скопления людей и на охраняемые
объекты являются металлодетекторы. Металлодетекторами (metal detector до ...
Расчет схемы двухканального блока питания управляющего устройства
Блок питания (БП) - устройство, предназначенное для формирования
напряжения, необходимого системе, из напряжения электрической сети. Чаще всего
блоки питания преобразуют переменное напряжение сети 220 В частотой 50 Гц (для
России, в других странах используют иные уровни и частоты) в ...