朱良明，李風(fēng)華，陳德勝

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基于光纖矢量水聽(tīng)器的淺海噪聲矢量場(chǎng)特性研究

朱良明1,2，李風(fēng)華1，陳德勝1

(1. 中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所聲場(chǎng)聲信息國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100190; 2. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)物理學(xué)院，北京100049)

基于簡(jiǎn)正波理論分析了淺海噪聲矢量場(chǎng)聲壓和質(zhì)點(diǎn)振速的強(qiáng)度特性，仿真了淺海聲壓和質(zhì)點(diǎn)振速的噪聲強(qiáng)度在深度和頻率上的變化特性，噪聲矢量場(chǎng)強(qiáng)度特性仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果一致。針對(duì)聲場(chǎng)測(cè)量的有效性，給出了加速度通道自噪聲譜級(jí)和靈敏度必須滿(mǎn)足的關(guān)系式，并提出了降低自噪聲對(duì)接收系統(tǒng)影響的兩種措施。最后分析并對(duì)比了系統(tǒng)自噪聲譜級(jí)和海洋環(huán)境噪聲譜級(jí)，結(jié)果表明，聲壓通道的自噪聲比環(huán)境噪聲譜級(jí)低20 dB左右，Y通道和Z通道的自噪聲比環(huán)境噪聲低3.5 dB以上, X通道的自噪聲譜級(jí)在200 Hz附近與環(huán)境噪聲譜級(jí)最為接近，約比環(huán)境噪聲低1.5 dB。

光纖矢量水聽(tīng)器；噪聲矢量場(chǎng)；系統(tǒng)自噪聲；海洋環(huán)境噪聲；靈敏度

0 引言

矢量水聽(tīng)器因其能夠共點(diǎn)同步測(cè)量空間某點(diǎn)處的聲壓和質(zhì)點(diǎn)振速而在水聲領(lǐng)域倍受關(guān)注[1]，聲壓與振速聯(lián)合信息處理可以更好地獲取波導(dǎo)參數(shù)和聲源位置信息[2]。矢量水聽(tīng)器具有良好的低頻指向性和抗各向同性干擾能力，能夠獲得一定的空間增益。矢量水聽(tīng)器這些優(yōu)點(diǎn)使其在低頻弱目標(biāo)探測(cè)領(lǐng)域倍受青睞。與壓電水聽(tīng)器相比，干涉型光纖矢量水聽(tīng)器具有靈敏度高、信號(hào)損耗小、穩(wěn)定性高的優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用現(xiàn)有成熟的光纖通訊技術(shù)，光纖矢量水聽(tīng)器可以方便地組建水下光纖陣列和大范圍光纖傳感器網(wǎng)絡(luò)。

隨著矢量水聽(tīng)器在水聲領(lǐng)域的應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了矢量聲場(chǎng)預(yù)報(bào)[3-4]、矢量聲場(chǎng)傳播特性[5-6]、噪聲矢量場(chǎng)特性[7-11]等方面的研究，同時(shí)還進(jìn)行了矢量水聽(tīng)器目標(biāo)測(cè)向[12-15]和匹配場(chǎng)反演與定位[16]等應(yīng)用方面的研究。

為實(shí)現(xiàn)矢量水聽(tīng)器對(duì)聲場(chǎng)的有效記錄，需嚴(yán)格控制系統(tǒng)自噪聲強(qiáng)度，并應(yīng)用減振和流噪聲抑制技術(shù)降低系統(tǒng)低頻振動(dòng)干擾和流噪聲。海洋環(huán)境噪聲作為常見(jiàn)的背景干擾，研究噪聲矢量場(chǎng)特性對(duì)矢量水聽(tīng)器應(yīng)用具有重要意義。

本文首先結(jié)合矢量水聽(tīng)器靈敏度特性討論了聲壓通道和質(zhì)點(diǎn)振速通道的系統(tǒng)自噪聲特性。針對(duì)聲場(chǎng)測(cè)量的有效性，給出了加速度通道自噪聲譜級(jí)和靈敏度所需滿(mǎn)足的關(guān)系式，并提出降低自噪聲對(duì)接收系統(tǒng)影響的兩種措施。然后利用簡(jiǎn)正波理論分析了淺海噪聲矢量場(chǎng)聲壓和質(zhì)點(diǎn)振速的強(qiáng)度特性，并對(duì)淺海聲壓和質(zhì)點(diǎn)振速的噪聲強(qiáng)度在深度和頻率上的變化特性進(jìn)行仿真分析。最后，對(duì)比了系統(tǒng)自噪聲譜級(jí)和海洋環(huán)境噪聲譜級(jí)，分頻段討論了各個(gè)通道的系統(tǒng)自噪聲對(duì)矢量接收系統(tǒng)的影響。

1 光纖矢量接收系統(tǒng)自噪聲特性

矢量水聽(tīng)器作為一種新型的水聲測(cè)量設(shè)備，不僅可以測(cè)量聲壓量，還可以直接、同步測(cè)量聲場(chǎng)同一點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)振速。光纖矢量水聽(tīng)器兼?zhèn)涔饫w水聽(tīng)器和矢量水聽(tīng)器兩者的優(yōu)點(diǎn)。

本文所使用的矢量水聽(tīng)器為加速度型光纖矢量水聽(tīng)器，它屬于同振式三維矢量水聽(tīng)器。靈敏度是傳感器的一項(xiàng)重要性能指標(biāo)，而且矢量水聽(tīng)器靈敏度直接影響矢量收系統(tǒng)的自噪聲特性，下面介紹矢量水聽(tīng)器靈敏度特性。

(2)

(3)

(5)

(6)

因此，矢量傳感器靈敏度之間滿(mǎn)足如下關(guān)系：

(8)

由式(8)可知，振速型矢量水聽(tīng)器的等效聲壓靈敏度與頻率無(wú)關(guān)，而加速度型和位移型矢量水聽(tīng)器的等效聲壓靈敏度具有頻率依賴(lài)性，加速度型矢量水聽(tīng)器的等效聲壓靈敏度與頻率成正比，位移型矢量水聽(tīng)器的等效聲壓靈敏度與頻率成反比。

對(duì)本文中使用的某光纖矢量水聽(tīng)器的靈敏度進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試頻率范圍為20 Hz~1 kHz，測(cè)試結(jié)果如圖1~3所示。圖1為聲壓水聽(tīng)器的靈敏度曲線(xiàn)，從圖1可知，聲壓水聽(tīng)器在測(cè)試頻率范圍內(nèi)靈敏度起伏較小，靈敏度平均值為-147.2 dB ()。圖2為三個(gè)方向加速度通道的等效聲壓靈敏度曲線(xiàn)，從圖2可知三個(gè)方向加速度通道的等效聲壓靈敏度十分接近，在1 kHz處的等效聲壓靈敏度約為-155.7 dB（）。圖3是根據(jù)(8)式折算得到的三個(gè)方向加速度通道的加速度靈敏度曲線(xiàn)，從圖中可知，X、Y、Z三個(gè)通道的平均加速度靈敏度分別為31.6、31.1、31.8 dB (，g表示重力加速度)。

系統(tǒng)自噪聲、繞流噪聲和構(gòu)件的低頻振動(dòng)是矢量接收系統(tǒng)的主要干擾，為了保證聲場(chǎng)數(shù)據(jù)記錄的有效性，必須將這些干擾的強(qiáng)度控制在一定范圍之內(nèi)。繞流噪聲和構(gòu)件的低頻振動(dòng)都主要集中在低頻段。矢量水聽(tīng)器加速度通道的等效聲壓靈敏度與頻率成正比，因而加速度通道自噪聲等效聲壓譜級(jí)隨頻率的降低而增大，這使得自噪聲在低頻段對(duì)矢量接收系統(tǒng)的性能影響較大。

圖4為矢量接收系統(tǒng)在安靜環(huán)境下的自噪聲測(cè)試結(jié)果，圖4(a)是各個(gè)通道輸出光信號(hào)的譜級(jí)，信號(hào)尚未進(jìn)行靈敏度折算，圖4(b)是經(jīng)靈敏度折算之后的譜級(jí)，其中加速度通道噪聲已經(jīng)轉(zhuǎn)化為等效聲壓譜級(jí)。需要說(shuō)明的是，圖中740、1220、1490和2240 Hz處的尖峰并非系統(tǒng)諧振峰，而是測(cè)試時(shí)環(huán)境中存在的干擾，這些尖峰并非一直存在。從圖4(a) 中可知，聲壓通道和加速度通道的自噪聲譜級(jí)較為接近，并且隨頻率的變化不明顯，只在低頻段有較小上升。從圖4(b)可知，轉(zhuǎn)換成等效聲壓之后，聲壓通道在高于1 kHz頻段噪聲譜級(jí)為36 dB左右，隨著頻率降低，加速度通道自噪聲譜級(jí)的上升速度要快于聲壓通道，并且頻率越低，加速度通道自噪聲譜級(jí)高出聲壓通道越多。因此，對(duì)矢量接收系統(tǒng)低頻測(cè)量性能影響較大的是加速度通道的系統(tǒng)自噪聲，只有把加速度通道的等效聲壓噪聲譜級(jí)降低到一定范圍，才能保證聲場(chǎng)數(shù)據(jù)的有效記錄。

(a) 各個(gè)通道輸出光信號(hào)的譜級(jí)

(b)各個(gè)通道等效聲壓譜級(jí)

圖4 系統(tǒng)自噪聲測(cè)試結(jié)果

Fig.4 Measured results of system self noise spectra

影響矢量接收系統(tǒng)的常見(jiàn)干擾中，繞流噪聲可以通過(guò)設(shè)計(jì)流線(xiàn)型框架、增加內(nèi)外導(dǎo)流罩進(jìn)行抑制，低頻振動(dòng)干擾也能通過(guò)合理的懸置裝置和減振措施來(lái)加以抑制。下面分析如何降低系統(tǒng)自噪聲對(duì)光纖矢量水聽(tīng)器接收系統(tǒng)性能的影響。

在實(shí)際海洋環(huán)境中，聲壓通道的自噪聲譜級(jí)往往比海洋環(huán)境噪聲譜級(jí)小，它對(duì)接收系統(tǒng)的影響可以忽略，本文不予討論。為有效記錄矢量場(chǎng)數(shù)據(jù)，必須保證三個(gè)方向加速度通道的自噪聲等效聲壓譜級(jí)小于海洋環(huán)境噪聲譜級(jí)，即必須滿(mǎn)足：

(10)

2 淺海噪聲矢量場(chǎng)特性分析

(12)

根據(jù)角譜理論可將格林函數(shù)展開(kāi)成格林核函數(shù)的積分形式[17]：

(15)

因此，界面噪聲場(chǎng)的聲壓和質(zhì)點(diǎn)振速的強(qiáng)度可以表示為

(17)

假設(shè)矢量水聽(tīng)器Z軸垂直海面向下，X軸和Y軸與海面平行。根據(jù)運(yùn)動(dòng)方程和角譜理論不難得出X、Y、Z三個(gè)方向的質(zhì)點(diǎn)振速格林核函數(shù)分別為：

(20)

(21)

(23)

(25)

將X方向振速格林核函數(shù)式(19)代入式(17)，可得噪聲場(chǎng)的X方向振速?gòu)?qiáng)度：

(27)

Y方向振速?gòu)?qiáng)度的推導(dǎo)與X方向振速?gòu)?qiáng)度的推導(dǎo)類(lèi)似，此處不再重復(fù)，且有。

將Z方向振速格林核函數(shù)式(21)代入式(17)，可得噪聲場(chǎng)的垂直方向的質(zhì)點(diǎn)振速?gòu)?qiáng)度為

與前面做類(lèi)似的近似處理，可得

(30)

上面的公式(25)、(28)和(30)組成了非相干海面噪聲源情況下聲壓和三維質(zhì)點(diǎn)振速的噪聲強(qiáng)度簡(jiǎn)正波計(jì)算表達(dá)式。

海洋界面噪聲與海洋表面風(fēng)相關(guān)，風(fēng)力激發(fā)噪聲的機(jī)理目前還不十分清楚，其可能的原因有以下幾種[19]：(1) 流體靜壓(一階效應(yīng)、二階效應(yīng))；(2) 白浪花及氣泡；(3) 浪花濺潑；(4) 湍流偽聲；(5) 空氣邊界層噪聲。對(duì)于高風(fēng)速時(shí)，后面四項(xiàng)可能是主要機(jī)制；對(duì)于低風(fēng)速時(shí)，流體靜壓可能是主要機(jī)制，文獻(xiàn)[20]根據(jù)二階效應(yīng)討論了其機(jī)制問(wèn)題，并得出：

根據(jù)前面的噪聲矢量場(chǎng)理論，對(duì)淺海噪聲矢量場(chǎng)的聲壓和質(zhì)點(diǎn)振速的強(qiáng)度進(jìn)行數(shù)值仿真，仿真時(shí)使用某次矢量水聽(tīng)器海上實(shí)驗(yàn)的實(shí)測(cè)水文，水深為60 m，水體聲速剖面如圖5所示，海底聲速為1600 m/s，海底密度為1.8 g/cm3，海底聲吸收為0.25 dB/，噪聲場(chǎng)計(jì)算頻段為100 Hz至1500 Hz。由于X方向和Y方向的質(zhì)點(diǎn)振速?gòu)?qiáng)度相等，因此下面只給出X方向的質(zhì)點(diǎn)振速?gòu)?qiáng)度。

圖6為噪聲矢量場(chǎng)強(qiáng)度的深度和頻率二維偽彩圖，其中圖6(a)為聲壓強(qiáng)度，圖6(b)為X方向振速?gòu)?qiáng)度，圖6(c)為垂直振速?gòu)?qiáng)度。從圖6可以看出，在海面附近聲壓和X方向振速的強(qiáng)度較弱，垂直振速?gòu)?qiáng)度較強(qiáng)；海底附近的聲壓和X方向振速的強(qiáng)度較大，垂直振速?gòu)?qiáng)度較弱；這可以從海面絕對(duì)軟邊界和海底高聲阻抗的波導(dǎo)特性得到較好的解釋。水體中其他區(qū)域除了有小幅度振蕩之外，聲壓和振速的強(qiáng)度隨深度和頻率變化不大。

圖7為1 kHz頻點(diǎn)處聲壓與質(zhì)點(diǎn)振速的強(qiáng)度特性曲線(xiàn)，其中圖7(a)為聲壓和質(zhì)點(diǎn)振速的強(qiáng)度隨深度的變化曲線(xiàn)，圖7(b)為聲壓與質(zhì)點(diǎn)振速的噪聲強(qiáng)度差隨深度的變化曲線(xiàn)。從圖7(a)可知，在海面和海底附近聲壓和質(zhì)點(diǎn)振速的強(qiáng)度隨深度出現(xiàn)振蕩，接近海面時(shí)聲壓和X方向振速逐漸減小而垂直振速逐漸增大，接近海底時(shí)聲壓和X方向振速逐漸增大而垂直振速逐漸減小。從圖7(b)可知，聲壓與質(zhì)點(diǎn)振速的強(qiáng)度差隨深度變化較小，X方向振速?gòu)?qiáng)度比聲壓強(qiáng)度小4.8 dB左右，聲壓與垂直振速的強(qiáng)度差在較淺深度時(shí)為5.5 dB左右，在較深深度時(shí)為4.8 dB左右。

(a) 聲壓強(qiáng)度

(b)X方向振速?gòu)?qiáng)度

(a) 聲壓與質(zhì)點(diǎn)振速的強(qiáng)度曲線(xiàn)

(b)聲壓與質(zhì)點(diǎn)振速的強(qiáng)度差曲線(xiàn)

圖7 1000 Hz頻點(diǎn)處聲壓與質(zhì)點(diǎn)振速的強(qiáng)度曲線(xiàn)

Fig.7 Intensity curves of pressure and particle velocities at 1000 Hz

圖8為55 m深度處聲壓與質(zhì)點(diǎn)振速的強(qiáng)度頻率特性曲線(xiàn)，其中圖8(a)為聲壓和質(zhì)點(diǎn)振速的強(qiáng)度隨頻率的變化曲線(xiàn)，圖8(b)為聲壓與質(zhì)點(diǎn)振速的強(qiáng)度差隨頻率的變化曲線(xiàn)。從圖8可知，聲壓與質(zhì)點(diǎn)振速的強(qiáng)度隨頻率變化較小，聲壓與X方向振速?gòu)?qiáng)度差為4.8 dB左右，聲壓與垂直振速的強(qiáng)度差為4.5 dB左右。再結(jié)合式(31)描述的聲源功率頻率特性可知，淺海噪聲矢量場(chǎng)聲壓和質(zhì)點(diǎn)振速具有相似的譜斜率，且在低于13 Hz頻段譜斜率為-9 dB/倍頻程，在高于13 Hz頻段譜斜率為-5.3 dB/倍頻程，這與著名的Knudson噪聲譜級(jí)一致。

3 海洋環(huán)境噪聲矢量場(chǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2012夏天，中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所聲場(chǎng)聲信息國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在南海進(jìn)行了光纖矢量水聽(tīng)器海上實(shí)驗(yàn)。光纖矢量接收系統(tǒng)采用座底的方式布放于海底，設(shè)備布放點(diǎn)離岸2 km、水深為60 m，傳輸光纜將矢量水聽(tīng)器和羅經(jīng)記錄的聲壓、三維加速度和姿態(tài)等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地傳輸?shù)娇茖W(xué)研究基站。在海洋環(huán)境噪聲測(cè)量期間，實(shí)驗(yàn)海域?yàn)槿?jí)海況。每個(gè)數(shù)據(jù)文件的記錄時(shí)間為2 s，本文采用300個(gè)數(shù)據(jù)文件進(jìn)行能量平均計(jì)算環(huán)境噪聲譜級(jí)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得矢量水聽(tīng)器布放點(diǎn)的聲速剖面如圖5所示。

(a) 聲壓與質(zhì)點(diǎn)振速的強(qiáng)度曲線(xiàn)

(b)聲壓與質(zhì)點(diǎn)振速的強(qiáng)度差曲線(xiàn)

圖8 深度55 m處聲壓與質(zhì)點(diǎn)振速的強(qiáng)度曲線(xiàn)

Fig.8 Pressure and particle intensities at depth of 55 m

受海底不平整性和布放等因素的影響，實(shí)驗(yàn)中矢量接收系統(tǒng)會(huì)有一定程度的傾斜，為控制矢量水聽(tīng)器傾斜程度并記錄矢量水聽(tīng)器姿態(tài)，矢量接收系統(tǒng)安裝了自回轉(zhuǎn)裝置和羅經(jīng)。圖9給出了實(shí)驗(yàn)期間羅經(jīng)記錄的矢量水聽(tīng)器俯仰角。從圖9可知，實(shí)驗(yàn)期間矢量水聽(tīng)器俯仰角小于，因此矢量水聽(tīng)器姿態(tài)的傾斜對(duì)噪聲矢量場(chǎng)測(cè)量的影響可以忽略。

圖10為海洋環(huán)境噪聲實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果，圖中質(zhì)點(diǎn)振速轉(zhuǎn)換成了等效聲壓量綱。從圖10可知，在高于300 Hz頻段，三個(gè)通道的質(zhì)點(diǎn)振速噪聲譜級(jí)基本一致，都比聲壓噪聲譜級(jí)小5 dB左右，且聲壓和質(zhì)點(diǎn)振速的噪聲譜級(jí)具有相似的頻率特性，譜斜率皆為-5.3 dB/倍頻程，這與前面的理論分析結(jié)果一致；在低于300 Hz頻段，X通道和Z通道的振速噪聲譜級(jí)比聲壓譜級(jí)小5 dB左右，而Y通道振速噪聲譜級(jí)比X和Z通道高3 dB左右，這是因?yàn)樵擃l段受航船噪聲影響較大，航船噪聲相當(dāng)于環(huán)境中離散的相干聲源，矢量傳播場(chǎng)的水平振速與聲壓的傳播損失接近，矢量水聽(tīng)器在實(shí)驗(yàn)布放時(shí)X軸平行海岸線(xiàn)，Y軸垂直海岸線(xiàn)指向遠(yuǎn)處航船密集的區(qū)域，因此該頻段Y通道振速的噪聲譜級(jí)有所增加。

圖11為海洋環(huán)境噪聲譜級(jí)與系統(tǒng)自噪聲譜級(jí)對(duì)比，各物理量都已轉(zhuǎn)換為聲壓量綱。圖11(a)、圖11(b)、圖11(c)和圖11(d)依次為聲壓通道、X通道、Y通道和Z通道的測(cè)量結(jié)果，圖中實(shí)線(xiàn)為海洋環(huán)境噪聲譜級(jí)，虛線(xiàn)為系統(tǒng)自噪聲譜級(jí)。從圖中可知，除了自噪聲測(cè)試時(shí)存在干擾的頻點(diǎn)之外，聲壓和質(zhì)點(diǎn)振速的系統(tǒng)自噪聲都比環(huán)境噪聲小。聲壓通道的自噪聲比環(huán)境噪聲譜級(jí)低20 dB左右。X通道自噪聲譜級(jí)在200 Hz附近與環(huán)境噪聲譜級(jí)最為接近，約比環(huán)境噪聲低1.5 dB。Y通道和Z通道的自噪聲比環(huán)境噪聲低3.5 dB以上。

(a) 聲壓通道

(b)X通道

(c)Y通道

(d)Z通道

圖11 實(shí)測(cè)海洋環(huán)境噪聲與自噪聲的譜級(jí)對(duì)比

Fig.11 The spectra comparison between ambient noise and system noise

4 結(jié)論

本文基于簡(jiǎn)正波理論分析了淺海噪聲矢量場(chǎng)聲壓和質(zhì)點(diǎn)振速的強(qiáng)度隨深度和頻率的變化特性。針對(duì)聲場(chǎng)測(cè)量有效性，給出了加速度通道自噪聲譜級(jí)和靈敏度必須滿(mǎn)足的條件，并提出兩種降低自噪聲對(duì)接收系統(tǒng)影響的措施。分析和對(duì)比了系統(tǒng)自噪聲和海洋環(huán)境噪聲實(shí)測(cè)結(jié)果?？傻贸鲆韵陆Y(jié)論：

(1) 淺海偶極子界面噪聲源激發(fā)的噪聲矢量場(chǎng)，聲壓和三維質(zhì)點(diǎn)振速的譜級(jí)具有相似的譜斜率特性，在高于100 Hz頻段譜斜率約為-5.3 dB/倍頻程。三維質(zhì)點(diǎn)振速噪聲強(qiáng)度基本一致，比聲壓強(qiáng)度低5 dB左右。

(2) 可以通過(guò)降低加速度通道自噪聲譜級(jí)和提高加速度通道靈敏度兩種措施來(lái)降低系統(tǒng)自噪聲對(duì)矢量接收系統(tǒng)的影響，且加速度通道自噪聲和靈敏度必須滿(mǎn)足式(10)給出的條件。

(3) 對(duì)于本文使用的光纖矢量接收系統(tǒng)，聲壓通道的自噪聲譜級(jí)比環(huán)境噪聲低20 dB左右，X通道的自噪聲譜級(jí)在200 Hz附近與環(huán)境噪聲譜級(jí)最為接近，約比環(huán)境噪聲低1.5 dB。Y通道和Z通道的自噪聲比環(huán)境噪聲低3.5 dB以上。

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Study of vector noise field characteristics in shallow water by fiber optical vector hydrophone

ZHU Liang-ming1,2, LI Feng-hua2, CHEN De-sheng1

(1. State Key Laboratory of Acoustics, Institute of Acoustics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China;2. College of Physics, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China)

Vector noise field characteristics in shallow water are analyzed with normal mode theory, and the intensity distributionsof pressure and particle velocities in shallow water vector noise field are simulated, which are well in agreement with experiment results. The expressions of system noise intensity and sensitivity, which meetthe validity of data record, are presented, and two methods of suppressing the influence of system noise on fiber-optical vector hydrophone system are also proposed. System noise and ambient noise are tested with the fiber-optical vector hydrophone system, and analyzed indifferent frequency bands. The result shows that the self-noise spectrum level in pressure channel is 20 dB lower than ambient noise level, and the self-noise spectrum levels in Y and Z acceleration channels are lower than ambient noise level by 3.5 dB more. While the self-noise spectrum level in X acceleration channel is nearestto ambient noise level at 200 Hz (about 1.5 dB lower).

fiber-optical vector hydrophone; vector noise field; system noise; sensitivity

TB556

A

1000-3630(2016)-02-0101-08

10.16300/j.cnki.1000-3630.2016.02.004

2015-02-06;

2015-04-20

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(11125420)。

朱良明(1988－), 男, 江西贛州人, 博士, 研究方向?yàn)楹Ｑ舐晫W(xué)、矢量水聽(tīng)器聲信號(hào)處理。

李風(fēng)華, E-mail: lfh@mail.ioa.ac.cn。