声波在目标上的反射和散射ppt课件

“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。第第5 5章章 声波在目标上的反射声波在目标上的反射和散射和散射第5章 声波在目标上的反射和散射“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。水下目标含义：水下目标含义：水下目标含义：水下目标含义：（1）军事目标：舰船、潜艇、鱼雷、水雷等；（2）礁石等；反射体、散射体反射体、散射体回波信号回波信号有规信号有规信号；（3）无限延展非均匀体：深水散射层、海面、海底等。散射体散射体回波信号回波信号 无无规信号规信号 统计信号统计信号(混响混响)。研究声呐目标回波特性意义研究声呐目标回波特性意义研究声呐目标回波特性意义研究声呐目标回波特性意义（1）主动声呐的目标检测和识别的依据；（2）对声呐设备的设计和应用有重要意义。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射2水下目标含义：水声学第5章 声波在目标上的反射和散射22“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。主要内容主要内容主要内容主要内容 声呐目标强度TS；常见声呐目标TS值的特性；目标强度实验测量；目标回声信号；刚性和弹性球体的散射场特性；壳体目标的回波信号；散射声场理论计算方法。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射3 主要内容 水声学第5章 声波在目标上的反射和散射33“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。1 1、目标强度、目标强度TSTS 目标强度TS定量描述目标反射本领的大小，从回声强度角度描述目标的声学特性。定义：定义：式中，为入射波强度；为离目标等效声中心1米处的回声强度。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射45.1 5.1 声呐目标的目标强度声呐目标的目标强度 1、目标强度TS式中，为入射波强度；为离目标等效声中4“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。（1）测量距离 在远场进行测量Ir，并按球面波衰减规律将测量值换算至目标等效声中心1m处。（2）目标等效声中心 假想的点，可位于目标的外部或内部；射线声学观点认为回声是由该点发出。目目标标QQC CP PIr1m水声学第5章 声波在目标上的反射和散射55.1 5.1 声呐目标的目标强度声呐目标的目标强度 （1）测量距离目标QCPIr1m水声学第5章 声波在目标上的5“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。（3）回声强度 回声强度Ir是入射波方向和回波方向的函数。在收发合置情况，回声强度仅是入射波方向的函数，称之为“反向反射”或“反向散射”。（4）参考距离 参考距离通常取1m。多数声呐为收发合置型的，因此主要讨论反向散射情况目标回声问题。通常情况下，水下目标的目标强度TS为正值，为什么不能说回声强度高于入射声强度？水声学第5章 声波在目标上的反射和散射65.1 5.1 声呐目标的目标强度声呐目标的目标强度 （3）回声强度 多数声呐为收发合置型的，因此主要讨论反6“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。2 2、刚性大球的目标强度、刚性大球的目标强度刚性不动球体：半径a，ka1，k为波数；反射声线：局部平面镜反射定律；球体刚性：声能不会透入球体内部；理想反射体：声能无损失被反射。散射声功率：局部范围入射声功率：a水声学第5章 声波在目标上的反射和散射75.1 5.1 声呐目标的目标强度声呐目标的目标强度 2、刚性大球的目标强度散射声功率：局部范围入射声功率：a水7“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。入射声功率等于散射声功率：尤立克水声原理从总体角度上进行推导。求得：刚性大球的目标强度：结论：当ka1，刚性球TS值与声波频率无关，只与球半径有关；是考虑镜反射的平均结果，不是严格解。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射85.1 5.1 声呐目标的目标强度声呐目标的目标强度 入射声功率等于散射声功率：尤立克水声原理从总体角度上进行8“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。军事需要：探潜、反潜、水声对抗声呐目标（潜艇、鱼雷、水雷等）强度备受各海军强国重视；军事保密原因，公开发表的文献资料较少，且年代久远；我们仅对声呐目标的目标强度特性作一般性讨论。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射95.2 5.2 常见声呐目标常见声呐目标TSTS值的一般特征值的一般特征 军事需要：探潜、反潜、水声对抗水声学第5章 声波在目标上的反9“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。1 1、潜艇的目标强度、潜艇的目标强度 潜艇实测目标强度值具有离散性，而且与方位、频率、脉冲宽度、深度和距离有关。（1）测试艇：柴油动力潜艇（2）测试时间：二次大战前后（3）正横方向：1240dB，平均值25dB 1818艘潜艇正艘潜艇正横方向目标强横方向目标强度直方图度直方图 水声学第5章 声波在目标上的反射和散射105.2 5.2 常见声呐目标常见声呐目标TSTS值的一般特征值的一般特征 1、潜艇的目标强度 18艘潜艇正横方向目标强度直方图10“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。（1 1）空间方位特性）空间方位特性 潜艇目标强度与方位角关系曲线呈“蝴蝶形”图形。测试频率：24kHzA为战前、40次平均B为战后、5次平均潜艇目标强度潜艇目标强度随方位的变化随方位的变化 水声学第5章 声波在目标上的反射和散射115.2 5.2 常见声呐目标常见声呐目标TSTS值的一般特征值的一般特征 （1）空间方位特性潜艇目标强度随方位的变化 水声学第5章 声11“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。（1 1）空间方位特性（）空间方位特性（A A曲线）曲线）在艇的舷侧正横方向上，目标强度值最大，平均达25dB，系由艇壳的镜反射引起；在艇首和艇尾方向，目标强度 最小，约1015dB，系由艇壳 和尾流的遮蔽效应引起；在艇首和艇尾20度附近，比相 邻区域高出13dB，可能是由 潜艇的舱室结构的内反射产生。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射125.2 5.2 常见声呐目标常见声呐目标TSTS值的一般特征值的一般特征 （1）空间方位特性（A曲线）水声学第5章 声波在目标上的反射12“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。（2 2）随测量距离的变化）随测量距离的变化 通常近距离测量的目标强度值有可能小于远距离的测量值，且随着测量距离变大目标强度值也逐渐变大，到了某个距离后，目标强度值不再随距离而变。产生原因：产生原因：指向性声呐入射声束照射目标面积随测量距离变化。几何形状比较复杂物体的回声强度随距离的衰减规律不同于点源声场，声强随距离变化不遵循球面规律。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射135.2 5.2 常见声呐目标常见声呐目标TSTS值的一般特征值的一般特征 （2）随测量距离的变化水声学第5章 声波在目标上的反射和散射13“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。（2 2）随测量距离的变化）随测量距离的变化在近场（距离小于 ），回声强度随距离的衰减服从柱面波规律，即 。在远场（距离大于 ），回声强度随距离的衰减服从球面波规律，即 。若分别在近场和远场进行测量，然后按照球面波规律归算到目标声中心1m处。为了要得到稳定可靠的测量结果，应在远场进行测量，即测量距离 。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射145.2 5.2 常见声呐目标常见声呐目标TSTS值的一般特征值的一般特征 （2）随测量距离的变化在近场（距离小于 ），回声强度随14“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。（3 3）随脉冲长度的变化）随脉冲长度的变化 设入射波脉冲长度为 ，若物体表面上A点和B点所产生回声在脉冲宽度 内被同时接收到，则有：随着脉冲长度的增加，对回声有贡献物体表面积相应增大；脉冲长度由短逐渐变长时，目标强度值也由小逐渐变大，直到脉冲长度变为 后，目标强度值就不再随脉冲长度而变化。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射155.2 5.2 常见声呐目标常见声呐目标TSTS值的一般特征值的一般特征 （3）随脉冲长度的变化 设入射波脉冲长度为 15“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。（3 3）随脉冲长度的变化）随脉冲长度的变化目标强度随脉冲宽度的变化实质还是对回声有贡献的目标表面积大小不同引起的。在正横方向上目标强度随脉冲长度变化现象不明显。由于目标沿入射波方向上的长度很小，且回声形成主要是镜反射过程（脉宽减小效应）。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射165.2 5.2 常见声呐目标常见声呐目标TSTS值的一般特征值的一般特征 （3）随脉冲长度的变化目标强度随脉冲宽度的变化实质还是对回16“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。（4 4）随频率的变化）随频率的变化试验测试结果：试验测试结果：试验测试结果：试验测试结果：潜艇目标强度值不存在明显频率效应。可能被实测值的离散性所掩盖；潜艇目标的结构和几何形状十分复杂，产生回声的机理是多种多样的。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射175.2 5.2 常见声呐目标常见声呐目标TSTS值的一般特征值的一般特征 （4）随频率的变化试验测试结果：潜艇目标强度值不存在明显频率17“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。（5 5）随航行深度的变化）随航行深度的变化深度对潜艇尾流回声有影响，对其结构的目标强度值原则上没有影响。深度对测试结果的影响表现对声传播特性的影响，并没有影响到产生回声的机理。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射185.2 5.2 常见声呐目标常见声呐目标TSTS值的一般特征值的一般特征 （5）随航行深度的变化深度对潜艇尾流回声有影响，对其结构的18“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。2 2、鱼雷和水雷的目标强度、鱼雷和水雷的目标强度基本形状：带平头或半球体的圆柱体；几何尺度：长度1米至数米，直径0.3米至1米；两者不同：鱼雷尾部安装有推进器；水雷雷体上安装有翼及凹凸不平处。目标强度特点：正横方位或头部目标强度值较大强镜反射；尾部和雷体上小的不规则部分目标强度值较小。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射195.2 5.2 常见声呐目标常见声呐目标TSTS值的一般特征值的一般特征 2、鱼雷和水雷的目标强度基本形状：带平头或半球体的圆柱体；水19“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。圆柱形物体目标强度：圆柱形物体正横和端部方位目标强度：式中，a为圆柱半径，L为圆柱长，是声波波长。p鱼雷和水雷的目标强度随方位、频率、脉冲宽度和测量距离鱼雷和水雷的目标强度随方位、频率、脉冲宽度和测量距离变化，大体与潜艇的相类似。变化，大体与潜艇的相类似。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射205.2 5.2 常见声呐目标常见声呐目标TSTS值的一般特征值的一般特征 2 2、鱼雷和水雷的目标强度、鱼雷和水雷的目标强度圆柱形物体目标强度：圆柱形物体正横和端部方位目标强度：鱼雷20“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。3 3、鱼的目标强度、鱼的目标强度 鱼是探鱼声呐的目标。单个鱼体的研究单个鱼体的研究 Cushing（1963年）等人研究结果：测量对象：鲟鱼、比目鱼、鲈鱼、青鱼等死鱼，安装薄膜塑料人工鱼鳔。实验条件：声波频率30kHz，声束由上向下垂直照射到鱼脊背上，鱼处于正常游动状态。测量结果 水声学第5章 声波在目标上的反射和散射215.2 5.2 常见声呐目标常见声呐目标TSTS值的一般特征值的一般特征 3、鱼的目标强度 鱼是探鱼声呐的目标。水声学第521“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。单个鱼体的研究单个鱼体的研究 Love（1971年）等人试验研究，获得鱼脊背方向入射时鱼目标强度经验公式（12kHz200kHz）：式中，鱼体长度L（cm），频率f（kHz）。鱼群的研究鱼群的研究 将鱼群视为一个整体，如果鱼群由N条相距较大鱼所组成，则鱼群总目标强度为TS+10lgN，其中TS是单个鱼体目标强度值。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射225.2 5.2 常见声呐目标常见声呐目标TSTS值的一般特征值的一般特征 3 3、鱼的目标强度、鱼的目标强度单个鱼体的研究 式中，鱼体长度L（cm），频率f（kHz）。22“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。在湖泊或海上现场测量目标的目标强度值，容易满足远场，能直接测量结果，但不宜控制和重复，结果有一定离散度，测量精度不高。1 1、现场测量、现场测量测量原理测量原理 指向性声源A：向待测目标辐射声波；接收水听器B：接收待测目标回波；计算入射声强度和回声强度；计算目标强度TS值。测量应满足远场条件；合理选择发射信号脉冲宽度；合理选择发射声源和接收水听器位置。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射235.3 5.3 目标强度实验测量和常见目标目标强度实验测量和常见目标TSTS值值 在湖泊或海上现场测量目标的目标强度值，容易满足远场，能23“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。（1 1）比较法）比较法 测量原理测量原理需要一个目标强度为已知的参考目标；在相同测量条件下分别测量参考目标和待测目标的回声级，比较它们的回声级；目标强度的计算：水声学第5章 声波在目标上的反射和散射245.3 5.3 目标强度实验测量和常见目标目标强度实验测量和常见目标TSTS值值1 1、现场测量、现场测量（1）比较法 水声学第5章 声波在目标上的反射和散射245.24“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。（1 1）比较法）比较法 优点：优点：操作简单，仅测量回声强度，计算简单，是比较实用的方法。缺点：缺点：需要一个目标强度已知的参考目标；对于复杂几何形状目标（潜艇），高逼真的参考目标制作比较困难；对于大目标很难保证前后两次测量条件相同。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射255.3 5.3 目标强度实验测量和常见目标目标强度实验测量和常见目标TSTS值值1 1、现场测量、现场测量（1）比较法 水声学第5章 声波在目标上的反射和散射255.25“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。（2 2）直接法）直接法 测量原理测量原理A为收发合置换能器（为讨论方便而假定），它是指向性声源，声轴指向待测目标；B为被测目标；距离r应满足远场条件。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射265.3 5.3 目标强度实验测量和常见目标目标强度实验测量和常见目标TSTS值值1 1、现场测量、现场测量（2）直接法 水声学第5章 声波在目标上的反射和散射265.26“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。（2 2）直接法）直接法 测量原理测量原理水听器（声源）处回声级：EL=SL-2TL+TS待测目标强度值：需要测量物理量：声源级SL、回声强度Ir和传播损失TL。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射275.3 5.3 目标强度实验测量和常见目标目标强度实验测量和常见目标TSTS值值1 1、现场测量、现场测量（2）直接法 水声学第5章 声波在目标上的反射和散射275.27“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。（2 2）直接法）直接法 优点：优点：操作比较简单，不需特殊仪器设备，是一种基本的测量方法。缺点：缺点：需要精确地知道或测量传播损失值，现场测量难度比较大。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射285.3 5.3 目标强度实验测量和常见目标目标强度实验测量和常见目标TSTS值值1 1、现场测量、现场测量（2）直接法 水声学第5章 声波在目标上的反射和散射285.28“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。（3 3）应答器法）应答器法 测量原理测量原理测量船：安装发射器和水听器各一个，测量目标回声和应答器所辐射的脉冲信号，设它们声级差为A分贝。待测目标：安装应答器和水听器各一个，相距1米，应答器接收声源发射声脉冲后也发射声脉冲，水听器先后接收声源和应答器发射的脉冲信号，设它们的声级差为B分贝。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射295.3 5.3 目标强度实验测量和常见目标目标强度实验测量和常见目标TSTS值值1 1、现场测量、现场测量（3）应答器法 水声学第5章 声波在目标上的反射和散射29529“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。（3 3）应答器法）应答器法 测量原理测量原理目标强度值计算：优点优点 不需要确定传播损失；测量比较简单，不需要对测试系统做复杂的绝对校正。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射305.3 5.3 目标强度实验测量和常见目标目标强度实验测量和常见目标TSTS值值1 1、现场测量、现场测量（3）应答器法 优点水声学第5章 声波在目标上的反射和散射330“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。在实验室水池中现场测量小尺度目标的目标强度值，测量条件远优于现场测量条件。2 2、实验室测量、实验室测量测量方法：测量方法：比较法直接法 水声学第5章 声波在目标上的反射和散射315.3 5.3 目标强度实验测量和常见目标目标强度实验测量和常见目标TSTS值值 在实验室水池中现场测量小尺度目标的目标强度值，测量条件31“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。测量条件：测量条件：满足远场条件 目标处于声源的远场，水听器处于目标的远场。满足自由场条件 消声水池：消声水池：一般满足自由场条件；非消声水池：非消声水池：由于池壁、水面、池底反射声可能和目标回波信号干涉、叠加，影响测量结果的可信度；根据水池尺寸，合理选择脉冲宽度，调整声源、目标和水听器三者之间位置，使界面反射脉冲和目标回波脉冲在接收时间上分开。合理选取发射信号脉冲宽度 为抗多途干扰，要求脉冲宽度窄一些；测量稳态结果，又要求脉冲宽度不能太窄（包含至少10个左右波）。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射325.3 5.3 目标强度实验测量和常见目标目标强度实验测量和常见目标TSTS值值2 2、实验室测量、实验室测量测量条件：水声学第5章 声波在目标上的反射和散射325.3 32“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。3 3 3 3、常见声呐目标的目标强度值、常见声呐目标的目标强度值、常见声呐目标的目标强度值、常见声呐目标的目标强度值 声呐目标的目标强度值是根据实验测量得到的，结果具有较大的离散性，从统计的意义上给出了规律性结果。目标目标目标目标方位方位方位方位TS/dBTS/dB潜艇潜艇潜艇潜艇小型艇小型艇小型艇小型艇大型艇大型艇大型艇大型艇 有涂层有涂层有涂层有涂层大型艇大型艇大型艇大型艇正横正横正横正横5 510102525中间中间中间中间3 38 81515艇艏或艇尾艇艏或艇尾艇艏或艇尾艇艏或艇尾0 05 51010水面舰艇水面舰艇水面舰艇水面舰艇正横正横正横正横2525非正横非正横非正横非正横1515水雷水雷水雷水雷正横正横正横正横0 0非正横非正横非正横非正横-10-25-10-25鱼雷鱼雷鱼雷鱼雷随机随机随机随机-15-15鲸鱼，鲸鱼，鲸鱼，鲸鱼，30m30m脊背方向脊背方向脊背方向脊背方向5 5鲨鱼，鲨鱼，鲨鱼，鲨鱼，10m10m脊背方向脊背方向脊背方向脊背方向-4-4冰山冰山冰山冰山任意任意任意任意1010（最小）（最小）（最小）（最小）水声学第5章 声波在目标上的反射和散射335.3 5.3 目标强度实验测量和常见目标目标强度实验测量和常见目标TSTS值值3、常见声呐目标的目标强度值 声呐目标的目标强度33“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。4 4 4 4、简单形状物体的目标强度、简单形状物体的目标强度、简单形状物体的目标强度、简单形状物体的目标强度理论上可推得一些简单几何形状物体目标强度值理论计算公式。雷达技术中对简单几何形状物体的目标强度计算公式用于声呐目标仅是一种近似值。声呐目标内部结构比较复杂，不满足刚性条件；声呐目标不满足不动理想条件。复杂几何形状目标可分解成若干简单几何形状子目标，通过子目标的目标强度值的合成得到其目标强度值。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射345.3 5.3 目标强度实验测量和常见目标目标强度实验测量和常见目标TSTS值值4、简单形状物体的目标强度理论上可推得一些简单几何形状物体34“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。5 5 5 5、目标、目标、目标、目标TSTSTSTS值的降低值的降低值的降低值的降低（1）低频条件下目标强度值的降低）低频条件下目标强度值的降低 在低频，工程实现难度大，可以通过减小目标的体积，来降低目标强度值。（2）高频条件下目标强度值的降低）高频条件下目标强度值的降低改变目标几何形状；表面覆盖消声被覆；主动抵消；采用薄调谐材料。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射355.3 5.3 目标强度实验测量和常见目标目标强度实验测量和常见目标TSTS值值5、目标TS值的降低（1）低频条件下目标强度值的降低水声学第35“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。目标回波目标回波：声波在传播途中遇到障碍物时产生散射声波中，返回声源方向那部分声波。目标回波是散射波的一部分，是入射波与目标相互作用产生的，它携带目标的某些特征信息。测量回波信号分析处理提取目标特征（先验知识）目标检测和识别。回顾回顾大目标：目标前方次级声波反射波；目标后方次级声波绕射波。小目标：向空间各方向辐射次级声波散射波。与波长相当目标：反射、绕射、散射均起作用。在声学中，近场次级声波衍射波；远场次级声波散射波。在这里，统称为散射波。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射365.4 5.4 目标回波目标回波目标回波：声波在传播途中遇到障碍物时产生散射声波中，返回声源36“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。1 1 1 1、回波信号的形成、回波信号的形成、回波信号的形成、回波信号的形成（1）目标镜反射 镜反射是几何反射过程，服从反射定律。曲率半径大于波长的目标，回波基本由镜反射过程产生，与垂直入射点相邻的目标表面产生相干反射回声。（2）目标散射 目标表面不规则性，如棱角、边缘和小凸起物，其曲率半径小于波长，回波由散射过程产生。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射375.4 5.4 目标回波目标回波1、回波信号的形成水声学第5章 声波在目标上的反射和散射3737“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射385.4 5.4 目标回波目标回波1 1 1 1、回波信号的形成、回波信号的形成、回波信号的形成、回波信号的形成水声学第5章 声波在目标上的反射和散射385.4 目标回波138“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。（3）目标再辐射 一般声呐目标为弹性物体，在入射声波的激励下，目标某些固有振动模式被激发，向周围介质辐射声波，它是目标回声组成部分，称为非镜反射回波。它与目标力学参数、状态以及与入射声波相对位置等因素有关。窄平面波脉冲入射到铝球上接收到的回波脉冲串。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射395.4 5.4 目标回波目标回波1 1 1 1、回波信号的形成、回波信号的形成、回波信号的形成、回波信号的形成（3）目标再辐射水声学第5章 声波在目标上的反射和散射39539“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。（4）回音廊式回声（环绕波）声波入射到A点除产生镜反射波外，还有折射波投射到目标内部。折射波在目标内部传播，在B、C、上同样产生反射和折射，到达G点时，折射波恰好在返回声源的方向上，它是回波的一部分。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射405.4 5.4 目标回波目标回波1 1 1 1、回波信号的形成、回波信号的形成、回波信号的形成、回波信号的形成（4）回音廊式回声（环绕波）水声学第5章 声波在目标上的反射40“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。弹性散射波圆柱倾斜入射时弹性散射波（汤渭霖、陈德智）水声学第5章 声波在目标上的反射和散射415.4 5.4 目标回波目标回波1 1 1 1、回波信号的形成、回波信号的形成、回波信号的形成、回波信号的形成弹性散射波圆柱倾斜入射时弹性散射波（汤渭霖、陈德智）水声学41“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。弹性散射波圆柱斜入射螺旋环绕波（鲍小玲）水声学第5章 声波在目标上的反射和散射425.4 5.4 目标回波目标回波1 1 1 1、回波信号的形成、回波信号的形成、回波信号的形成、回波信号的形成弹性散射波圆柱斜入射螺旋环绕波（鲍小玲）水声学第5章 声波42“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。弹性散射波的作用高分辨率声呐的有限长圆柱声图像水声学第5章 声波在目标上的反射和散射435.4 5.4 目标回波目标回波1 1 1 1、回波信号的形成、回波信号的形成、回波信号的形成、回波信号的形成弹性散射波的作用高分辨率声呐的有限长圆柱声图像水声学第5章43“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。回波与入射波的差异（1）多普勒频移 运动目标回波频率和入射波产生差异，这种差异的大小 与入射波频率 f 及目标与声源之间距离变化率V有关：式中，c是海水中的声速。可以估计目标的速度。目标接近声源时，取正号；目标远离声源时，取负号。举例：声呐工作频率10 kHz，声源以10节（5.15m/s）的相对速度趋近目标时，回波频移为69Hz 。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射445.4 5.4 目标回波目标回波2 2 2 2、回波信号的一般特征、回波信号的一般特征、回波信号的一般特征、回波信号的一般特征 回波与入射波的差异 目标接近声源时，取正号44“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。（2）脉冲展宽 目标回声是由整个目标表面上的反射体和散射体产生，整个物体表面都对回波有贡献。由于传播路径不同，目标表面不同部分产生回波到达接收点在时间上有先有后，加宽了回声信号的脉冲宽度。平面波以掠射角入射到长为L的目标上，在收发合置条件下，回波脉冲将比入射脉冲展宽：在窄脉冲入射下，目标为许多散射体组成复杂目标，回声脉冲展宽明显；若回声主要过程是镜反射，回声脉冲展宽可以忽略。举例：潜艇在正横方向，回波展宽为10ms，在首尾方位，回波展宽为100ms。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射455.4 5.4 目标回波目标回波2 2 2 2、回波信号的一般特征、回波信号的一般特征、回波信号的一般特征、回波信号的一般特征（2）脉冲展宽 平面波以掠射角入射到长为L的目标上，在收45“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。（3）包络不规则性 回声包络是不规则的，当镜反射不起主要作用时更是如此。原因：原因：目标上各散射体散射波互相迭加干涉引起的。在目标回声中，还可能有个别的亮点，是由目标上某些部位的产生镜反射引起的。例如，潜艇的指挥台，几何亮点和弹性亮点。（4）调制效应 产生原因：产生原因：螺旋桨旋转引起目标的散射截面产生周期性变化，引起回声幅度周期性变化。运动船体与其尾流产生的两种回波干涉引起调制效应。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射465.4 5.4 目标回波目标回波2 2 2 2、回波信号的一般特征、回波信号的一般特征、回波信号的一般特征、回波信号的一般特征（3）包络不规则性水声学第5章 声波在目标上的反射和散射4646“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。上节讲述通过实验测量声呐目标的目标强度值；本节讲述通过理论计算目标强度值及其物理特性。常见声呐目标几何形状基本接近于球形或柱形，将其视为球体或圆柱体，简化数学运算，结果也适用于实际声呐目标。刚性不动球体物理含义：刚性不动球体物理含义：刚性：在入射声波作用下球体不发生变形，声波透不到球体内部，激不起球内部运动；不动：球体不参与周围流体介质质点的运动。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射475.5 5.5 刚性球体散射声场刚性球体散射声场 上节讲述通过实验测量声呐目标的目标强度值；水声学第5章 声波47“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。取坐标系的原点和刚性球的球心重合，并取x轴与入射平面波的传播方向一致，设刚性球的半径为a。入射平面波声压为：为书写方便，将时间因子省略。设散射波声压为 ，它满足波动方程：水声学第5章 声波在目标上的反射和散射485.5 5.5 刚性球体散射声场刚性球体散射声场 取坐标系的原点和刚性球的球心重合，并取x轴与入射平面波48“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。考虑入射波对x轴对称性，散射波也关于x轴对称，则它与变量 无关，则：利用分离变量法，有勒让德方程：贝塞尔方程：水声学第5章 声波在目标上的反射和散射495.5 5.5 刚性球体散射声场刚性球体散射声场 考虑入射波对x轴对称性，散射波也关于x轴对称，则它与变49“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。根据勒让德方程的解有（m为分离变量时引入常数，根据勒让德方程性质，m必须是非负整数）：根据贝塞尔方程的解有：根据辐射条件根据辐射条件水声学第5章 声波在目标上的反射和散射505.5 5.5 刚性球体散射声场刚性球体散射声场 根据勒让德方程的解有（m为分离变量时引入常数，根据勒让50“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。散射波声压的解为：待定常数，由边界条件确定待定常数，由边界条件确定对于刚性球体有：为了确定待定系数 ，需要将入射波展开：水声学第5章 声波在目标上的反射和散射515.5 5.5 刚性球体散射声场刚性球体散射声场 散射波声压的解为：待定常数，由边界条件确定对于刚性球体有：为51“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。根据边界条件，可确定待定系数 ：对于散射波的远场，利用球汉克尔函数在大宗量条件下近似展开：散射波声压表达式为：水声学第5章 声波在目标上的反射和散射525.5 5.5 刚性球体散射声场刚性球体散射声场 根据边界条件，可确定待定系数 ：对于散射波的远场，52“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。远场散射波声压为：远场散射波声压为：记：水声学第5章 声波在目标上的反射和散射535.5 5.5 刚性球体散射声场刚性球体散射声场 远场散射波声压为：远场散射波声压为：记：水声学第5章 声波在53“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。在低频，球前向散射较均匀，随频率增大，指向性变得复杂；低频时，刚球背面散射波很弱，随着频率的增加，背部散射波逐渐增强。刚球远场散射波强度：散射波振幅正比于入射波振幅；散射波是各阶球面波的迭加，具有球面波的某些特征，如振幅随距离的衰减；散射波具有明显指向性。刚性不动球的目标强度表达式 水声学第5章 声波在目标上的反射和散射545.5 5.5 刚性球体散射声场刚性球体散射声场 在低频，球前向散射较均匀，随频率增大，指向性变54“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。常见声呐目标是由金属材料制成的，均为弹性体；对于弹性体，入射声波能透入物体内部，并激发内部声场。与刚性球体比较：（1）弹性球体散射波强度随频率变化出现极大、极小变化；刚性球体散射波强度不存在明显的频率效应。（2）还存在其它方面差别，研究这些差别，有助于声呐目标的检测和识别。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射555.6 5.6 弹性物体散射声场及其特性弹性物体散射声场及其特性 常见声呐目标是由金属材料制成的，均为弹性体；水声学第5章 声55“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。1 1 1 1、平面波在弹性球体上的声散射、平面波在弹性球体上的声散射、平面波在弹性球体上的声散射、平面波在弹性球体上的声散射分析：分析：与刚性球体的散射场计算过程作对比相同点：散射波声压满足相同的波动方程，解法相同，形式解相同；不同点：确定形式解中待定系数的边界条件不同。边界条件：边界条件：1）法向应力连续 2）法向位移连续或法向质点振速连续 3）切向应力为零 水声学第5章 声波在目标上的反射和散射565.6 5.6 弹性物体散射声场及其特性弹性物体散射声场及其特性 1、平面波在弹性球体上的声散射分析：与刚性球体的散射场计算过56“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。考虑点声源置于S处，它距球心的距离为r0，空间任意点P处入射声场为：将球坐标系原点置于球心处，则：水声学第5章 声波在目标上的反射和散射575.6 5.6 弹性物体散射声场及其特性弹性物体散射声场及其特性 1 1 1 1、平面波在弹性球体上的声散射、平面波在弹性球体上的声散射、平面波在弹性球体上的声散射、平面波在弹性球体上的声散射 考虑点声源置于S处，它距球心的距离为r0，空间任意点57“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射585.6 5.6 弹性物体散射声场及其特性弹性物体散射声场及其特性 1 1 1 1、平面波在弹性球体上的声散射、平面波在弹性球体上的声散射、平面波在弹性球体上的声散射、平面波在弹性球体上的声散射水声学第5章 声波在目标上的反射和散射585.6 弹性物体散58“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。入射声波表达式为：在远场条件下，则有：沿x轴入射平面波球函数展开式水声学第5章 声波在目标上的反射和散射595.6 5.6 弹性物体散射声场及其特性弹性物体散射声场及其特性 1 1 1 1、平面波在弹性球体上的声散射、平面波在弹性球体上的声散射、平面波在弹性球体上的声散射、平面波在弹性球体上的声散射入射声波表达式为：在远场条件下，则有：沿x轴入射平面波球函数59“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。弹性球体散射声场表达式为：考虑收发合置情况下的回波：切向应力为零切向应力为零法向应力连续法向应力连续水声学第5章 声波在目标上的反射和散射605.6 5.6 弹性物体散射声场及其特性弹性物体散射声场及其特性 1 1 1 1、平面波在弹性球体上的声散射、平面波在弹性球体上的声散射、平面波在弹性球体上的声散射、平面波在弹性球体上的声散射弹性球体散射声场表达式为：考虑收发合置情况下的回波：切向应力60“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射615.6 5.6 弹性物体散射声场及其特性弹性物体散射声场及其特性 1 1 1 1、平面波在弹性球体上的声散射、平面波在弹性球体上的声散射、平面波在弹性球体上的声散射、平面波在弹性球体上的声散射水声学第5章 声波在目标上的反射和散射615.6 弹性物体散61“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。远场条件下回波表达式为：弹性球体散射声场比刚性球体复杂，与球体组成材料的弹性参数有关。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射625.6 5.6 弹性物体散射声场及其特性弹性物体散射声场及其特性 1 1 1 1、平面波在弹性球体上的声散射、平面波在弹性球体上的声散射、平面波在弹性球体上的声散射、平面波在弹性球体上的声散射远场条件下回波表达式为：弹性球体散射声场比刚性球体复杂62“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。上世纪60年代，Hickling引入形态函数形态函数来讨论散射声场与频率的关系，弹性球的形态函数定义为：散射声场为：水声学第5章 声波在目标上的反射和散射635.6 5.6 弹性物体散射声场及其特性弹性物体散射声场及其特性 1 1 1 1、平面波在弹性球体上的声散射、平面波在弹性球体上的声散射、平面波在弹性球体上的声散射、平面波在弹性球体上的声散射 上世纪60年代，Hickling引入形态函数来讨论散射63“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。结论：弹性球（钢球和铝球）形态函数随频率有极大、极小变化；刚性球形态函数在低频段起伏振荡，随着频率的增高，逐渐趋于1；声学软球形态函数在很低频段大于1，随着频率的增加很快降至1 。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射645.6 5.6 弹性物体散射声场及其特性弹性物体散射声场及其特性 1 1 1 1、平面波在弹性球体上的声散射、平面波在弹性球体上的声散射、平面波在弹性球体上的声散射、平面波在弹性球体上的声散射结论：弹性球（钢球和铝球）形态函数随频率有极大、极小变化；刚64“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。具有明显频率特性具有明显频率特性（1）宽脉冲入射信号）宽脉冲入射信号 散射强度随频率作极大、极小急剧变化，回波波形产生严重畸变。（2）窄脉冲入射信号）窄脉冲入射信号 回波为一脉冲串，每个脉冲之间的间隔基本相等，脉冲幅度逐渐衰减，波形基本不变。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射655.6 5.6 弹性物体散射声场及其特性弹性物体散射声场及其特性 2 2 2 2、弹性物体散射声场一般特征、弹性物体散射声场一般特征、弹性物体散射声场一般特征、弹性物体散射声场一般特征具有明显频率特性水声学第5章 声波在目标上的反射和散射65565“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。波形畸变解释波形畸变解释（1）回波来自物体表面的散射波、透入物体内部经内表面反射、透射到达的波，入射波激励下的再辐射波；（2）长脉冲时，水听器可在同一时刻接收上述各种波迭加而成，它们经由不同途径到达接收点（相位不同），迭加结果使得回波波形产生严重畸变；（3）短脉冲时，上述各种波不会在同一时刻到达接收点，所以接收到的是一个脉冲串。由于各个脉冲到达接收点的时间不同，它们之间不会发生干涉迭加，不产生大的畸变。水声学第5章 声波在目标上的反射和散射665.6 5.6 弹性物体散射声场及其特性弹性物体散射声场及其特性 2 2 2 2、弹性物体散射声场一般特征、弹性物体散射声场一般特征、弹性物体散射声场一般特征、弹性物体散射声场一般特征波形畸变解释水声学第5章 声波在目标上的反射和散射665.666“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。以弹性球为例说明回波强度随频率急剧起伏的原因：设入射波频谱为 ，则有：回波可表示为 水声学第5章 声波在目标上的反射和散射675.6 5.6 弹性物体散射声场及其特性弹性物体散射声场及其特性 2 2 2 2、弹性物体散射声场一般特征、弹性物体散射声场一般特征、弹性物体散射声场一般特征、弹性物体散射声场一般特征 以弹性球为例说明回波强度随频率急剧起伏的原因：回波可67“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。入射波为长脉冲，其频谱较窄，所以频率稍许变化时，和 相对位置可能发生很大的变化，它们乘积也相应有较大变化，导致回波强度随频率急剧变化；入射波为短脉冲，其频谱较宽，所以频率稍许变化时，和 相对位置产生不大的变化，它们乘积也相应有不大变化