声纳原理试题-B卷

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西北工业大学考试试题（卷）

20 08 －20 09 学年第 一 学期

开课学院 航海学院 课程 声纳原理 学时 48 考试日期 2008年12月5日 考试时间 2 小时 考试形式（闭）（B）卷

题号 得分 一 二 三 四 五 六 姓 名 七 总分 考生班级 学 号 1．（10分）给出被动声纳方程，解释声纳方程中各项参数的物理意义，并画出被动声纳的基本原理框图。 2．（15分）假设一个由N阵元组成的均匀分布直线阵，阵元间距为d，各阵元接收灵敏度相同。现有位于该直线阵远场的声源，入射到该阵列时可以看作平面波，且入射方向为，并设该阵列第0个阵元接收到的信号为F0(t)Acos(wt)。 （a）试推导该阵列各阵元接收信号直接相加后的输出信号表达式。（7分） （b）写出N元直线阵指向s方向的波束图表达式。（3分） （c）绘出N＝4和N＝5时指向0度的波束图（横坐标区域取90~90）。（5分） 3．（10分）设本舰与目标舰均是匀速直线航行。本舰在15秒内以航向角60度航行了80米，并两次测得目标舰的方位角和距离分别为－1度、5000米和2度、4810米。求目标的速度大小和目标的航向角。 4．（15分）设有一部舷侧阵声纳，采用的水听器阵列是一个8×32个无指向性阵元构成的平面阵，阵元在横向和竖向均为等间距分布，间隔均为0.75米（声速1500m/s）。 注：1. 命题纸上一般不留答题位置，试题请用小四、宋体打印且不出框。 2. 命题教师和审题教师姓名应在试卷存档时填写。 共2页 第1页

西北工业大学命题专用纸 （a）求当该声纳工作在800Hz和1kHz时的指向性指数DI。（10分） （b）在该声纳的水听器阵列远场垂直于该阵列的方向上，有一个潜艇目标的辐射噪声谱级在1kHz时为110dB。潜艇辐射噪声传播到声纳阵列时的传播损失是85dB，本地噪声谱级为76dB。水听器阵列接收到该潜艇辐射噪声后，进行常规波束形成（假设波束指向方向正对目标方向）。试求波束输出在1kHz上的信噪比。（5分） 5．（20分）利用一个单波束声纳测本舰航速，波束俯角为60。设发射信号频率为fT500kHz，水中声速为c1500m/s。若波束前向发射，测得多普勒频移为fd166.7Hz，求船的水平速度（无纵倾和上下起伏）。若有纵倾角3（无上下起伏），则在不修正的情况下，会带来测速误差v?（10分）若用两个俯角为60的波束同时发射，纵倾角3（无上下起伏），fdfdIIfdI166.7Hz，测速误差v?（10分） 6．（30分）信号s(t)的模糊函数定义为 (,)*s(t)s(t)exp(j2t)dt （a）试推导单频矩形脉冲信号 t[0,T]Aexp(j2f0t)s(t) 0其它的频谱函数和模糊函数。（10分） （b）求出固有时间分辨力和固有频移分辨力的表达式。（10分） （c）若有一部采用上述信号为发射信号的主动声纳，为了分辨同一方向相距为2m的两个静止点目标，对发射信号脉冲宽度的要求是什么？（10分） 教务处印制 共2页 第2页