Распространение узкополосного импульса в гидроакустическом волноводе мелкого моря
Аннотация
Дата поступления статьи: 05.12.2020В статье рассматривается распространение продолжительного импульсного сигнала в гидроакустическом волноводе. Приводится решение для реплики импульсного сигнала во втором приближении теории дисперсии. Моделируется распространение одномодового и многомодового импульса в волноводе Пекериса с дном в виде поглощающего пролупространства. Акустические характеристики полупространства соответствуют чистому песку со средним размером гранул. Результат решения во втором приближении теории дисперсии сравнивается с результатом симуляции реплики импульса, полученной в виде свертки входного сигнала с импульсной характеристикой волновода. Показываются и анализируются недостатки решения во втором приближении теории дисперсии. Показывается, что теории дисперсии неверно воспроизводит переходные процессы при включении и выключении сигнала в случаях, когда частота сигнала лежит вблизи критической частоты первой или второй моды. Показывается, что теория дисперсии верно воспроизводит огибающую многомодового импульсного сигналаоснованный на вычислении акустического поля в широком диапазоне частот с последующим обратным преобразованием Фурье. Импульсная характеристика рассматривается как инструмент для решения задач инверсии акустических характеристик морского дна и моделирования распространения сигналов в волноводах. Восстанавливается импульсная характеристика первой моды волновода Пекериса с дном в виде промежуточного слоя и полупространства, выявляются ее волновые атрибуты: грунтовая волна, водная волна, волна Эйри. Восстанавливается многомодовая импульсная характеристика.
Ключевые слова: импульсный сигнал, нормальные волны, групповая скорость, теория дисперсии, внутримодовая дисперсия, межмодовая дисперсия
.