Малеханов А.И., Смирнов А.В. «Квазиоптимальные методы пространственной обработки частично когерентных сигналов в многомодовых волноводах» Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 67, № 10, с. 847-872 (2024)

Выполнен сравнительный анализ методов пространственной обработки частично когерентных сигналов с дискретным пространственным спектром, принимаемых антенной решёткой в случайно-неоднородном многомодовом волноводе. В качестве критерия эффективности обработки использован коэффициент усиления антенной решётки (антенный выигрыш) по величине отношения сигнал/(шум+помеха). Основное внимание уделено анализу эвристических методов квазиоптимальной обработки, не требующих, в отличие от оптимальных методов, полной информации о функциях (матрицах) когерентности полезного сигнала и помех на входе решётки, и в той области параметров задачи, в которой такие методы показывают себя наиболее эффективными при соответствующем выборе параметров их реализации. Компьютерные расчёты проведены на основе предложенной ранее физической модели частично когерентных многомодовых сигналов, отвечающей их формированию на входе горизонтальной гидроакустической антенной решётки, расположенной в подводном звуковом канале мелкого моря (на примере канала, типичного для Баренцева моря в летний период). Показано, что в наиболее сложном сценарии, когда относительно слабый полезный сигнал принимается на фоне интенсивной помехи в условиях существенного перекрытия их пространственных (модовых) спектров, антенный выигрыш для предложенных квазиоптимальных методов может достигать величин, близких к максимально возможным и при этом значительно превышающих уровень усиления, определяемый числом элементов приёмной антенной решётки.

Аксёнов С.П., Кузнецов Г.Н., Степанов А.Н. «Линии равных фаз и фазовый инвариант в звуковом поле глубокого моря» Акустический журнал, 71, № 2, с. 218-231 (2025)

Выполнено исследование пространственно-частотных характеристик амплитуд и фаз звукового давления в глубоком море. Получены аналитические соотношения, позволяющие рассчитать и сравнить амплитудно-фазовые структуры водных, вытекающих и захваченных мод, а также поля звукового давления, образованного суммой мод. Расчеты выполнены с использованием модифицированного ВКБ (Вентцеля–Крамерса–Бриллюэна) приближения. Показано, что в глубоком море, как и в мелком, существуют устойчивые линии равных фаз, вдоль которых при определенных условиях возможно когерентное суммирование комплексных фурье-компонент. Для описания линий равных фаз получено дифференциальное уравнение, использующее в качестве базового параметра фазовый инвариант, уже исследованный в мелком море. Это позволило и для глубокого моря изучить свойства фазового инварианта, соответствующего водным, вытекающим и захваченным модам во всех зонах звукового поля. Установлено, что на разных расстояниях в построенном по сумме всех мод поле проявляются инвариантные свойства, прежде всего тех мод, которые на данных расстояниях доминируют. Показано, что сформированные в ближней зоне освещенности и в зоне тени вытекающие моды, образованные отраженными от дна крутыми лучами, обладают инвариантными свойствами только на больших расстояниях от источника. Водные и захваченные моды обладают инвариантными свойствами в полной мере и на всех расстояниях. Даются рекомендации по использованию линий равных фаз и фазового инварианта при обработке экспериментальных данных и моделировании. Ключевые слова: глубокое море, распределения амплитуд и фаз водных, вытекающих и захваченных мод, а также суммарного звукового давления на разных расстояниях и частотах, линии равных фаз, фазовый инвариант, накопление мощности сигналов DOI: 10.31857/S0320791925020061