北海狮水下声信号类型分析          下载免费PDF全文

姜莹  吕连港  刘宗伟  黄龙飞  杨志国  杨春梅 《海洋科学进展》2020,38(1):182-188

以水族馆内圈养的北海狮为研究对象,利用长达29 h的连续被动声学观测数据,对北海狮水下声信号类型进行了研究。共检测出22 689个水下声信号,对时长、最小频率、最大频率和峰值频率这4个声学参数采用聚类分析方法将信号分为10种类型:单脉冲(SP)、哨声(WS)、咕咕声(GG)、咚咚声(DS)、狗吠声(BK)、吼叫声(WY)、嗡嗡声(BZ)、撞击声(BG)、单频声(SF)以及咩咩声(BT)。该分类方式涵盖了北海狮92.6%的水下发声。北海狮水下声信号时长的均值为5~1 244 ms,峰值频率一般小于10 kHz。10种类型信号的占比各有不同,BK,BT和BG信号的比例较高;SP,WS和BZ信号的比例次之;DS,WY,SF和GG信号的比例较低。对北海狮水下声信号类型的分析能帮助了解北海狮的声行为特征,对野外北海狮的声学观测具有重要的指导价值。  相似文献   

北极冰下水声通信中改进的最小均方/四次方直接自适应均衡器     

田亚男  韩笑  殷敬伟  陈红霞  刘清宇 《海洋学报(英文版)》2020,39(9):133-139

本文提出了一种适用于北极冰下水声通信的最小均方/四次方直接自适应均衡器（LMS/F-DAE）。它能处理基带复信号,与LMS相比,具有更好的均衡效果。考虑到均衡器的稀疏特性,在其代价函数中加入自适应范数（AN）作为约束。它能根据均衡器系数的大小自适应变化：对于小系数,此约束项存在以加快收敛速度;对于大系数,此约束项不存在以减小均衡误差。利用第九次中国北极科学考察得到的实验数据验证AN-LMS/F-DAE的性能。结果表明,与传统的LMS/F-DAE相比,AN-LMS/F-DAE能提升均衡器的稀疏性且均衡性能更优。  相似文献   

北极冰下声传播特性实验研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

翁晋宝  杨燕明  文洪涛  周鸿涛 《海洋学报》2019,41(3):76-85

通过2017年8月6日在北极海域开展的一次声传播实验,开展了冰下声传播特性实验研究。结合Burke-Twersky （BT）散射模型与射线模型,分析了冰下声传播的多途到达结构,研究了接收声强变化规律,解释了接收声强在30 min内衰减20 dB的现象,分析了接收信号的时间相关性,探讨了接收信号相关性较低的原因。实验结果表明,表面接收信号主要由小角度多次反转反射声线、一次海底反射声线和二次海底反射声线依次构成,表面声道到达信号显著强于海底反射信号。试验冰站在试验期间的运动导致了声传播信号强度和相关性的迅速衰减,并通过仿真得到了验证。  相似文献   

基于正交匹配追踪的声层析方法   总被引：2，自引：0，他引：2  

李倩倩  史娟  李整林  罗宇  阳凡林  张凯 《海洋学报(英文版)》2019,38(11):149-157

声速剖面的变化会对声传播产生较大的影响,经验正交函数模型经常用来实现对声速剖面数据的简化描述。然而在内波、湍流等海水不均匀性存在时,这种正则化操作会造成声速重构精度的大幅降低。本文利用字典学习生成声速剖面的非正交原子,在稀疏编码时采用正交匹配追踪（OMP,Orthogonal Matching Pursuit）算法,更新字典则使用KSVD （Kernel Singular Value Decomposition）的字典更新算法。由于字典学习不需要强制使用正交条件,对于训练数据更加灵活,从而可以使用少数的原子组合达到更高的重构精度。利用一次浅海声学实验多次测量的声速剖面研究了海水声速剖面的经验正交函数表示和字典学习,研究表明：相比于正交函数表示,学习字典可以利用少数原子（甚至一个原子）更好的解释声速剖面扰动。字典学习可以提高声速剖面的稀疏性,从而提高声速剖面的反演精度。  相似文献   

海洋水声环境调查数据处理系统的设计与实现   总被引：1，自引：1，他引：0       下载免费PDF全文

赵先龙  王川  孙磊  邓玉芬 《海洋测绘》2009,29(1):59-61

针对目前海洋环境调查现状,结合国内现有的技术条件和现有的处理方法、原理,详细论述了海洋水声环境调查处理系统软件主要功能的设计及关键技术,该系统软件满足海洋调查的需求,极大提高了海洋环境数据处理的自动化、数字化和信息化程度。  相似文献   

基于同轴差距测量法的南海深水海底沉积物声衰减特性研究   总被引：4，自引：3，他引：1  

邹大鹏  卢博  吴百海  梁润华  陈飞燕 《热带海洋学报》2009,28(3):35-39

通过分析沉积物声波测量过程能量损失的实质,阐述平行轴差距衰减测量法和垂直轴差距衰减测量法的研究基础——差动式衰减测量方法原理,并推导了其衰减系数公式。根据南海沉积物的柱状样品分装的特点,结合以上两种方法,提出了同轴差距衰减测量法,这种方法具有原理上的合理性并且其可操作性强;运用此方法测量了沉积物在常温和温度控制变化条件下的声波信号,计算了衰减系数,研究了温度对沉积物声波传播能量的影响,得出南海深水海底沉积物具有以下声衰减特性：沉积物含砂量高,声衰减系数大;随着温度的升高,沉积物的声衰减系数变化具有不均匀性,整体呈非线性减小趋势。以上研究将为声学遥测和反演海底沉积物的物理力学特性提供数据和方法支持。  相似文献   

Site fidelity and movements of gilthead sea bream (Sparus aurata) in a coastal lagoon (Ria Formosa, Portugal)     

David Abecasis  Karim Erzini 《Estuarine, Coastal and Shelf Science》2008,79(4):758-763

Short-time site fidelity and movements of gilthead sea bream (Sparus aurata) in a coastal lagoon were determined using passive acoustic telemetry. Nine fish, ranging from 20.1 to 32.5 cm total length, were surgically implanted with acoustic transmitters and monitored for up to 179 days. Minimum convex polygon areas ranged from 18,698.6 m² to 352,711.9 m². Home range sizes were small, with individuals using core areas on a daily basis. However, these core areas shifted within the study site over time towards the opening to the sea. Two different diel behaviors were recorded, with some individuals more active at night and others during day time. Some individuals also demonstrated homing abilities, returning to the capture site after being released more than 4 km away.  相似文献   

Mapping benthic habitat in regions of gradational substrata: An automated approach utilising geophysical,geological, and biological relationships     

Craig J. Brown  Jenny S. Collier 《Estuarine, Coastal and Shelf Science》2008

The relationship between acoustic backscatter, sediment characteristics and benthic habitat is examined using high-resolution sidescan sonar data collected at the Loch Linnhe artificial reef site on the west coast of Scotland. The site is typical for the continental shelf of NW Europe, with a mix of seabed environments from muddy to coarse, stony substrata on a 10–100 m length scale. A sidescan sonar mosaic was produced and classified according to derived backscatter parameters (mean, median and standard deviation of the backscatter values) using an unsupervised classification procedure. The accuracy of the final classified map was assessed by comparison with a ground-truthing survey in which the biological habitat was derived from underwater video footage. The sidescan correctly predicted seabed surface characteristics of observed biological habitat with 78% accuracy. A second, and more challenging test of the acoustic data to correctly predict biological habitat was made by comparing it with data from 21 grab sampling stations. These stations were divided into three groups using multivariate statistical techniques based on their backscatter properties. Benthic assemblage structure was found to be significantly distinct between the high and low, and the medium and low backscatter stations. There was a low to moderate but significant correlation between the multivariate patterns of acoustic backscatter, benthic assemblage structure, and particle size distribution. The work shows that even in areas with subtle and gradational changes in substratum, the sidescan was able to predict biological community with an acceptable accuracy.  相似文献   

基于声波探测海底浅层沉积物特性的方法研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

吴锦虹  吴百海  刘强  曾洁莹  邹大鹏 《海洋工程》2008,26(1):114-119

利用声波在水中的传输特性进行海底浅层沉积物特性的探测。在实践应用中有实验室方法、现场测量方法和海底声学遥测方法,并研制出大量的仪器。由于海上和海底实际条件的限制,声波探测方法都存在一定的不足之处,由此提出了声衰减测试沉积物特性以及建立实验室模拟海底环境探测方法的设想。  相似文献   

Using acoustic backscatter from a sidescan sonar to explain fish and invertebrate distributions: a case study in Bristol Bay, Alaska     

Yeung  Cynthia; McConnaughey  Robert A. 《ICES Journal of Marine Science》2008,65(2):242-254

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