В 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

01.04.06 - Акустика

Гидроакустический волновод рассматривается как линейная система с распределенными по трассе параметрами. Предлагается метод моделирования импульсных характеристик волновода, основанный 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: нормальные волны, морское дно, коэффициент затухания, групповая скорость, импульсная характеристика, внутримодовая дисперсия, межмодовая дисперсия

01.04.06 - Акустика , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ