reverberation
hunxiang
声纳发出的声波在大量杂乱分布的散射体上引起的散射波返回声纳接收点叠加的结果。主动声纳两种背景干扰之一。海洋中的混响有3类：由分布在海水中的散射体如海洋生物、海水不均匀结构等引起的体积混响；来自不平整海面及其附近气泡层、漂浮物等的海面混响；来自不平整海底及其上淤泥层、沉积物等的海底混响。主动声纳发出声波后，随即收到体积混响，表现为一阵不规则、缓慢变弱、颤动起伏的声响。当声脉冲到达海面和海底产生散射时，混响波形在平稳地减弱中会出现隆起的尖峰。在深海混响中，具有成串易辨的尖峰，是声脉冲在传播时多次遭遇海面和海底而形成的。在浅海混响中，尖峰很快出现，且在时间上挤在一起，而后波形比较平滑地衰减。混响是一种高度非平稳的随机过程。混响频谱比发射脉冲的频谱约有几赫的展宽。其形状、幅度和中心频率位置，均随时间变化，变化规律与发射脉冲的波形、频率、宽度和功率，声纳收发基阵的深度和指向性，运载平台的速度，海洋声传播、吸收，以及散射体性质和分布等诸多因素有关。
混响和环境噪声一起对主动声纳的目标回波起干扰掩盖作用。空间某一距离上目标的回波与混响一样，也是散射波。混响和回波返回声纳接收点产生的功率都因传播衰减而随距离下降(见图)。由于距离增大时波阵面扩散使参与产生混响的散射体数目相应增多，混响功率曲线随距离下降速度相对较慢。图中混响功率经过标准化处理，在混响曲线与回波曲线相交处，两者功率相等，表示按某一检测要求，混响刚好能掩盖回波。若交点处的混响功率大于环境噪声功率，称此时声纳工作在混响限制情况(反之称为噪声限制情况)，交点处的距离r称为混响限制距离，也就是混响为主要干扰时主动声纳的作用距离(环境噪声为主要干扰时的作用距离称为噪声限制距离)。从图中看出，在混响限制情况下，混响的干扰作用是随距离增加的。如在距离r上混响刚好掩盖回波，距离比r更远时掩盖作用更大。声纳是工作在混响限制，还是噪声限制情况，取决于发射脉冲参数及海洋声传播条件和环境噪声情况等诸多因素。当声纳工作在混响限制情况时，由于混响和回波功率都随发射功率成比例地增大，单纯增大发射功率无助于提高作用距离。在混响背景中检测回波信号的基本方法：①利用能量差异，要求回波强度大致等于或超过其附近处的混响背景强度。②利用频谱差异，要求目标运动引起的多普勒频移使回波频谱与混响频谱明显地差开。
回波、混响功率随距离变化的示意图
在声纳方程中，混响作为干扰项，以混响级RL表示，定义为：
式中，参考平面波指均方根声压为1微帕的平面波。混响级的单位为分贝。
海洋混响的早期理论局限于声纳方程的需要，主要研究混响平均功率的性质。现代主动声纳的发展促进了对混响的深入研究，有关课题包括混响的统计理论模型、概率分布、时间和空间相关特性、混响信道描述、远程海洋混响预报、高逼真度的混响仿真技术等。
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