《水声学》部分习题答案

哈尔滨工程大学国家级精品课程——《水声学习题集参考答案》

I1??S0?f?df?5?1014Iref，I2??S0?f??F0F?df?5?1014Iref

2?f1?f2?SL?10lg?IIref??10lg5?1014Iref?5?1014Iref（2）干扰级：NL－DI

???I??150dB

ref其中：NL?NL0?10lg??f??70?10lg?2000?500??101.8dB

DI?10lg?4????0dB

（3）被动声呐方程：?SL?TL???NL?DI??DT，其中：TL?20lg?R?；

DT?6dB。

有：150?20lg?R??101.8?6；20lg?R??42.2；?R?128.8m。

（4）为提高探测距离，应改进声呐的设备参数：降低检测阈DT；减小接收束宽；选择工作带宽和频段使SL-NL值尽量大；对于此题，声呐工作频段左移，可提高声呐探测距离。

10 在下列物理量选择一个：传播损失、目标强度、水中声速、舰船自噪声谱密度级；对所选物理量，设计测量实验，要求包括下列内容：（1）实验测量方法（原理）；（2）计算公式及实验需要测量的物理量；（3）实验中需要注意的问题；（4）测量误差分析。

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1 略。 2 略。 3 略。

水声工程学院第8章 声传播起伏

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第9章 声纳方程的应用

1 开阔水域中扫雷舰拖拽－宽带噪声源、声源谱级160dB，被扫音响水雷对200

－300Hz的噪声敏感，环境噪声谱级90dB，接收机检测阈DT=10dB，海水吸收系数?，求作用距离（给出表达式）。 解：被动声呐方程SL-TL-(NL-DI)=DT

SL=160+10lg(300-200)=180dB NL=90+10lg100=110 DI=0 DT=10 TL=SL-DT-(NL-DI)=60dB, 20lgR+?R=60

2 开阔水域中用主动声呐探测目标。声呐发射声功率100瓦，发射指向性指数

10dB，声呐离目标100米，海洋环境噪声谱级90dB，声呐工作带宽100Hz，接收指向性指数10dB，目标的声压反射系数为0.1，求接收信号的信噪比。（海水吸收可不计）

解：回声信号级EL=SL-2TL+TS 干扰背景NL-DI=90+10lg100-10=100

SL=171+10lg100+10=201 TS=-20 TL=20lgR=20lg100=40 信噪比SN=201-80-20-100=1(dB)

3 工作频率为2kHz的声呐能探测到相距5km处的位于正横位置的潜艇（TS=25dB），那么它能探测水雷（TS=-20dB）的最大距离是多少？检测阈不变。

4 深海中频率为1kHz，声源级为210dB的声呐受到距离1000m处物体的回波信号为100dB，求目标强度。

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