一种浅海非线性内波声学监测方法及系统

摘要

一种浅海非线性内波声学监测方法及系统，包括使距离在2-10公里的声发射、接收监测站的方向与非线性内波传播方向平行或垂直，声发射监测站发射声信号，声接收监测接收该信号并进行滤波、解码和采样，并将采样后的声传播数据存储；最后进行非线性内波移动速度或振幅的反演。该系统包括分别连接有带发射换能器的发射单元、接收单元、时钟同步单元和上位机的单片机，且所述接收单元经该多路复用开关连接一个包含2～16个水听器的水听器阵；发射单元内含信号发生器能够发射伪随机信号、扫频信号和混沌信号。本发明步骤简单、实施方便、测量效率高、监测结果可靠精确；监测系统具有结构简单、成本低廉、便于使用的优势，具有广泛的应用价值。

主权项

一种浅海非线性内波声学监测方法，包括根据已有的海洋环境参数观测资料确定观测海区非线性内波传播方向；其特征在于还包括以下步骤：(1)选择声发射监测站与声接收监测站位置，使声传播方向与非线性内波传播方向平行，且声发射监测站与声接收监测站间距离设置为2 10公里；(2)确定发射信号编码和频率参数；(3)通过上述声发射监测站发射步骤(2)所确定的信号，通过声接收监测站的多个水听器接收该信号；(4)对上述各个水听器接收到的声信号进行滤波、解码和采样，并将采样后的声传播数据存储；(5)进行非线性内波移动速度反演：对采样后的声传播数据采用简正波过滤方法进行处理，获得声接收监测站位处各阶简正波的到达时间和振幅；然后对所得各阶简正波振幅，利用短时频谱分析方法，获得谱峰频率；再利用该获得的谱峰频率，反演非线性内波移动速度u。