Способ определения коэффициента отражения звуковых волн на низких частотах

)5 0 01 Ч 1/О ИТЕТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННЫИПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ЕНИЯ ИЕИ СПИс Оиве 1 ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт прикладной физики АН СССР(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ ЗВУКОВЫХ ВОЛННА НИЗКИХ ЧАСТОТАХ(57) Использование: в морской сейсморазведке при поисках полезных ископаемых, в Изобретение относится к акустике и может быть использовано в морской сейсморазведке для определения локального коэффициента отражения от дна моря,В настоящее время для измерения коэффициента отражения от дна моря используют способы, основанные на излучении акустического сигнала заданной частоты и приеме отраженного сигнала, по амплитуде которого определяют значение коэффициента отражения,Недостатком применения этого способа для низких частот является необходимость создания антенн больших размеров (десятки - сотни метров) для формирования направленного излучения.Известен способ измерения локального коэффициента отражения, основанный на параметрическом излучении низкочастотного звукового сигнала, который свободен частности при разведке морского шельфа. Сущность изобретения; в направлении исследуемой поверхности излучается цуг высокочастотных сигналов с частотами 11 и 12, в результате нелинейного взаимодействия которых возникает направленное низкочастотное излучение на разностной частоте Р = 11 - 12, Отраженный низкочастотный сигнал принимается с применением накопления, причем в качестве опорного синхронизирующего сигнала используется по крайней мере один из высокочастотных сигналов. В результате повышается соотноние сигнал/шм для низкочастотного сигнала, что позволяет с повышенной точностью определить локальный коэффициент отражения на низких частотах. от вышеуказанных недостатков. Способ включает излучение в направлении исследуемой поверхности высокочастотного бигармонического сигнала с близкими частотами 11 и 12. В результате нелинейного взаимодействия этих высокочастотных сигналов в воде формируется направленное излучение низкой частоты Р = т 1 - 12 (параметрическое излучение),Недостатком способа является его низ- ь кая чувствительность, так как низкочастотный сигнал имеет малую амплитуду вследствие низкой эффективности нелинейного взаимодействия. В результате отраженный от поверхности дна сигнал слабо различим на фоне помех,Целью изобретения является повышение точности способа за счет увеличения отношения сигнал/помеха.Заказ 3741 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж. Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101,/А Поставленная цель достигается тем, что в способе определения коэффициента отражения звуковых волн, основанном на излучении в направлении исследуемой поверхности цуга высокочастотных сигналов на частотах 11 и 1 и приеме отраженного сигнала разностной частоты Р = 11 - 12, дополнительно осуществляют прием отраженного от исследуемой поверхности высокочастотного сигнала (по крайней мере на одной из высоких частот), используют его в качестве опорного для синхронного накопления низкочастотного сигнала и по уровню накопленного сигнала определяют коэффициент отражения,В известных способах синхронного накопления в качестве опорного сигнала используются электрические сигналы с задающего генератора, и степень корреляции между акустическими принятыми сигналами и опорными электрическими сигналами часто нарушается за счет флуктуации скорости звука в среде, относительным перемещением излучателя и приемника акустических волн относительно отражающей поверхности вследствие волнения моря и других причин, В предлагаемом способе накопленные и отраженные сигналы всегда достаточно коррелированы, так как время их распространения абсолютно одинаково и накопление можно осуществлять сколь угодно долго, увеличивая число накопленных реализаций М, Увеличение соотношения сигнал/шм при синхронном накоплении на фоне некогерентного шума составляет 10 9 М.По измеренному уровню отраженного низкочастотного сигнала определяют коэффициент отражения дг по формуле где Н - расстояние до исследуемой поверх ности;Рг и Р 1 - амплитуды давления на разностной частоте Р в точке приема и непосредственно в месте нахождения отражающей поверхности.10 Последняя величина может быть непосредственно измерена при калибровке излучателя или рассчитана исходя из теории параметрических излучателей.Таким образом, с увеличением чувстви тельность при определении Рр соответственно увеличивается чувствительность определения коэффициента отражения р,Способ определения коэффициента отражения звуковых волн на низких частотах, основанный на излучении в направлении исследуемой поверхности луча высокоча стотных сигналов на частотах 11 и 12, приемеотраженного от поверхности сигнала разностной частоты т 1 - 12 и определения коэффициента отражения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что., с целью увеличения точности способа путем повышения отношения сигнал/помеха дополнительно осуществляют прием отраженного от исследуемой поверхности высокочастотного сигнала по крайней мере на одной из излученных высоких частот, используют его в качестве опорного для синхронного накопления низкочастотных сигналов, а коэффициент отражения определяют по уоовню накопленного сигнала,4 О