MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ……………………………………. vi
DANH MỤC CÁC BẢNG …………………………………………………………………………. ix
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ………………………………………………………… x
MỞ ĐẦU …………………………………………………………………………………………………. 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THỦY ÂM BIỂN ………………………………………… 5
1.1. ỨNG DỤNG CỦA THỦY ÂM BIỂN …………………………………………………… 5
1.1.1. Ứng dụng thủy âm biển trong quân sự ……………………………………………. 5
1.1.2. Ứng dụng thủy âm biển trong phát triển kinh tế xã hội ……………………… 6
1.2. NGUYÊN LÝ TRUYỀN SÓNG ÂM VÀ CÁC THAM SỐ CHỦ YẾU………. 6
1.2.1. Sóng âm…………………………………………………………………………………….. 6
1.2.2. Bản chất vật lý của sự lan truyền sóng âm ………………………………………. 7
1.2.3. Các tham số cơ bản của sóng âm …………………………………………………… 7
1.3. MÔI TRƢỜNG TRUYỀN ÂM BIỂN VÀ ĐẠI DƢƠNG …………………………. 8
1.4. ĐẶC TÍNH LAN TRUYỀN SÓNG ÂM TRONG NƢỚC ………………………. 10
1.4.1. Tốc độ âm trong nƣớc biển …………………………………………………………. 10
1.4.2. Phƣơng trình truyền âm trong nƣớc. …………………………………………….. 12
1.5. MÔ HÌNH TRUYỀN SÓNG ÂM TRONG NƢỚC ……………………………….. 12
1.6. CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ MÔ HÌNH TRUYỀN ÂM TRONG BIỂN . 13
1.6.1. Phƣơng pháp âm học sóng. …………………………………………………………. 13
1.6.2. Phƣơng pháp sử dụng lý thuyết tia. ………………………………………………. 14
1.7. KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 …………………………………………………………………. 16
CHƢƠNG 2: MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA KÊNH
TRUYỀN THỦY ÂM ………………………………………………………………………………. 17
2.1. ĐẶC TRƢNG LAN TRUYỀN SÓNG ÂM TRONG CÁC VÙNG BIỂN ….. 17
2.1.1. Truyền âm trong vùng biển nông …………………………………………………. 17
2.1.2. Truyền âm trong vùng biển sâu ……………………………………………………. 18
2.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG GÂY MẤT ỔN ĐỊNH KÊNH TRUYỀN
TRONG VÙNG NƢỚC SÂU ………………………………………………………………….. 21
2.2.1. Tính ổn định của kênh truyền thủy âm ………………………………………….. 21
2.2.2. Các yếu tố ảnh hƣởng gây mất ổn định kênh truyền thủy âm …………… 22
2.2.3. Phân chia dải tần – khoảng cách trong liên lạc thủy âm. …………………… 27
2.3. SỰ THAY ĐỔI VẬN TỐC ÂM VÀ TÍNH BẤT ỔN ĐỊNH CỦA TÍN HIỆU
THỦY ÂM …………………………………………………………………………………………… 27
2.3.1. Trƣờng hợp kênh liên lạc đƣợc đặt trong sơ đồ truyền ống dẫn sóng….. 28
2.3.2. Trƣờng hợp kênh liên lạc đƣợc đặt trong sơ đồ truyền phản ống dẫn sóng. ….. 30
2.3.3. Tính mất ổn định của tín hiệu thủy âm khi đƣờng cong vận tốc âm thay đổi . . 31
2.4 KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 ………………………………………………………………….. 33
CHƢƠNG 3: PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ GIẢI PHÁP TĂNG CƢỜNG
ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA KÊNH LIÊN LẠC THỦY ÂM ……………………………………… 35
3.1. PHÂN TÍCH MỘT SỐ GIẢI PHÁP TĂNG CƢỜNG ỔN ĐỊNH KÊNH LIÊN
LẠC THỦY ÂM …………………………………………………………………………………… 35
3.1.1 Giải pháp sử dụng tín hiệu điều chế. ……………………………………………… 35
3.1.2 Giải pháp sử dụng máy thu đa kênh. ……………………………………………… 38
3.1.3. Giải pháp truyền đa kênh kết hợp với xử lý tín hiệu phức tạp……………. 38
3.1.4. Giải pháp kết hợp pha ………………………………………………………………… 39
3.2. SỰ PHỤ THUỘC CỦA KHOẢNG CÁCH TRUYỀN ÂM VÀO GÓC
THOÁT TIA ÂM ………………………………………………………………………………….. 41
3.2.1.Đặt vấn đề ………………………………………………………………………………… 41
3.2.2. Khảo sát sự phụ thuộc của khoảng cách truyền âm vào góc thoát tia âm. ……. 42
3.2.3. Kết quả mô phỏng …………………………………………………………………….. 45
3.3. GIẢI PHÁP TĂNG CƢỜNG CỰ LY KÊNH TRUYỀN THỦY ÂM SỬ
DỤNG ANTEN MẠNG PHA …………………………………………………………………. 49
3.3.1. Mạng anten thủy âm và phƣơng pháp điều khiển pha các phần tử. …….. 49
3.3.2. Điều khiển góc thoát, góc tới tia âm thông qua điều khiển pha các phần tử ….. 52
3.4. KÊNH TRUYỀN THỦY ÂM ……………………………………………………………. 57
3.4.1. Mô hình không gian kênh truyền thủy âm. …………………………………….. 57
3.4.2. Sơ đồ khối máy phát và máy thu ………………………………………………….. 58
3.4.3. Mô hình kênh truyền và tham số ………………………………………………….. 59
3.5. HIỆU QUẢ NÂNG CAO TỶ SỐ TÍN/TẠP …………………………………………. 65
3.5.1. Sơ đồ tính toán tỷ số tín/tạp đầu ra máy thu. ………………………………….. 65
3.5.2. Kết quả tính toán SNR đầu ra máy thu của kênh liên lạc thủy âm. …….. 66
3.6. KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 …………………………………………………………………. 67
KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO ………………………………… 69
TÀI LIỆU THAM KHẢO …………………………………………………………………………. 70