国家自然科学基金资助项目进展报告 此外,还研究了夏季负跃层海洋环境下的时间相干特性。图3为A站点发射 的60个气枪脉冲信号(两个脉冲之间的时间间隔为30秒)分别与第1个气枪信 号作时间相关(频率70-440Hz)。可以看出,不同时刻接收到的气枪脉冲之间相 关性很强,在相隔30分钟后,信号的相关还在0.94以上。此项研究结果具有 重要学术意义和应用价值,即在夏季强负跃层环境下,声场的时间相关半径在低 频时能达到30分钟,这在国内和国外文献中都未曾有过报道。这表明海洋内波 等随机起伏对低频声波的影响相对要小得多。此项研究结果对未来水下通讯方 案及未来声纳设计都具有2个重要指导意义:(1)未来的水声通讯和声纳应采 用低频或甚低频;(2)利用声场在低频时的大时间相关半径特性来获得时间积 累增益并提髙信噪比。作为例子,图4给出D站点(距离为37km,该站点气枪 的信噪比较低,效果较明显)的单个气枪信号和用20个气枪信号相干积累后的 信号比较。由图4可见,通过相干时间积累的方法可减噪声干扰而突出信号。 点气溶就冲信号时同 图3声场的时间相关特性 D晒点牛气林种 图4D站点20个气枪脉冲相干累积前后波形 第6页国家自然科学基金资助项目进展报告 第 6 页 此外，还研究了夏季负跃层海洋环境下的时间相干特性。图 3 为 A 站点发射 的 60 个气枪脉冲信号(两个脉冲之间的时间间隔为 30 秒)分别与第 1 个气枪信 号作时间相关（频率 70-440Hz）。可以看出，不同时刻接收到的气枪脉冲之间相 关性很强，在相隔 30 分钟后，信号的相关还在 0.94 以上。此项研究结果具有 重要学术意义和应用价值，即在夏季强负跃层环境下,声场的时间相关半径在低 频时能达到 30 分钟，这在国内和国外文献中都未曾有过报道。这表明海洋内波 等随机起伏对低频声波的影响相对要小得多。此项研究结果对未来水下通讯方 案及未来声纳设计都具有 2 个重要指导意义：（1）未来的水声通讯和声纳应采 用低频或甚低频；（2）利用声场在低频时的大时间相关半径特性来获得时间积 累增益并提高信噪比。作为例子，图 4 给出 D 站点（距离为 37km，该站点气枪 的信噪比较低，效果较明显）的单个气枪信号和用 20 个气枪信号相干积累后的 信号比较。由图 4 可见，通过相干时间积累的方法可减噪声干扰而突出信号。 图 3 声场的时间相关特性 图 4 D 站点 20 个气枪脉冲相干累积前后波形