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2017水声物理与物理声学交叉研讨会在青岛成功召开
2017/10/30 | 作者:北海研究站 | 【 【打印】【关闭】

  2017年1020日,由山东声学学会、黑龙江省声学学会、中国科学院声学研究所青岛分所暨北海研究站(简称青岛分所暨北海站)联合主办的2017水声物理与物理声学交叉研讨会在青岛分所暨北海站红岛新园区召开。本次大会特邀中国工程院院士杨士莪进行指导,邀请美籍水声专家尚尔昌教授、T.C.Yang教授等六位专家做主题报告。山东声学学会理事长王宁教授主持会议,青岛市科协巡视员吕祖利出席会议,来自国内外120余名相关领域的专家及代表参加了此次研讨会。

  

  专家与部分参会人员合影

  吕祖利在致辞中充分肯定了山东声学学会和青岛分所暨北海站多年来对青岛市科技发展所做的贡献,对与会代表的到来表示热烈欢迎,并对本次会议在促进我国水声物理与物理声学学科融合发展所起的作用寄予厚望。

  

  吕祖利巡视员致辞

  地声反演的回顾与展望

  目前,大多数的地声反演通过基于假设模型的匹配场处理方法进行的,得到的地声参数并不是真正的地声参数,而是受模型失配因素影响的等效参数。为了克服模型失配对地声反演的影响,中国科学院水声环境特性重点实验室的美籍专家尚尔昌教授提出,在拥有足够先验信息情况下,利用基于微扰理论的非线性反演方法来提取组合地声剖面的算法,从而克服模型的失配问题,并给出了数值模拟结果和初步的实验结果。

  

  尚尔昌教授报告

  基于数据的运动源定位

  由于声学环境的时变性和不确定性,一段时间来采用的基于拷贝场与垂直或水平线阵列接收的声学数据最匹配的匹配场/模式处理源定位方法,存在适配问题。针对移动声源基于数据的匹配模式源定位方法,使用直接从移动源数据估计的模式波数和深度函数,不需要任何环境声信息和假设任何传播模型。浙江大学信息与电子工程学院美籍专家T. C. Yang教授认为在理论上该方法不存在适配问题,因为模式的拷贝场是来自于声源定位的相同数据。报告介绍了实验中遇到的一些技术问题和解决办法。

  

  T.C.Yang教授报告

  超材料对声学轨道角动量的操控及其在水声物理中的应用

  对声波引入轨道角动量(orbital angular momentumOAM)开辟了新的声波操控的自由度,近年来成为了科学研究的热点问题。然而,用于生成OAM的传统有源方法和无源方法均限制了其在实际中的应用潜力。南京大学梁彬教授认为通过在亚波长尺度上调控人工微单元构建出声学超构材料,可突破传统机理的限制,发展出基于新原理的声学人工器件,具有能量透射率高、结构尺度小、表面平整和无螺旋结构等优势,为使用微型化、集成化的声学结构产生任意拓扑阶数的OAM提供了关键支持。进一步研究发现声学OAM作为独立于时间和频率的一个新维度,成为扩充水下通讯信号传输信道容量的全新选择,可方便地与现有的多路复用传输系统合并兼容,因而有望带来水声通信技术方面的巨大变革。

  

  梁彬教授报告

  水下声学隐身毯的设计与实验验证

  随着近些年声学超材料与变换声学的发展,以控制声传播路径为手段的新型声学隐身器件引起人们极大关注,声学隐身毯便是其中研究热点之一。中国科学院声学研究所研究员、中国科学院噪声与振动重点实验室主任杨军通过在变换声学中引入参数弱化因子,以牺牲一定阻抗匹配为代价,分别制备出二维与三维水下声学隐身毯样品并进行实验验证。实验结果证实所设计体系的声回波信号与平整反射面的声回波信号相一致,成功实现对水下目标的声隐藏,验证了隐身毯的有效性。

  

  杨军研究员报告

  水声通信技术研究进展

  水声信道的时变、多途等特性严重影响水声通信的可靠性。现阶段水声通信领域主流的方法之一Turbo联合均衡在水声通信实际应用中面临诸多难题。中国科学院声学研究所研究员、声场声信息国家重点实验室主任王海斌提出了一种新的联合均衡译码方法,一是构造信息混合能力强的信道编码,有效克服了传统Turbo均衡短码性能差的问题;二是采用非迭代的最大似然联合均衡译码结构,较好地解决了信噪比门限高的问题;同时,针对计算复杂度高的问题,在保证性能的基础上,提出了一种快速均衡译码算法,为本方法的实用性奠定了基础。实验结果表明,与传统方法相比,本方法在复杂水声信道、低信噪比、码长受限的条件下表现出更好的性能。

  

  王海斌研究员报告

  水声-地震波转换机制初探

  地震产生的T波是水声信号耦合进海洋SOFAR层的数赫兹高频地震P或者S波。它的衰减较小,所以传播距离很远。在近海岸地区,T波能转换回地震波,从而被内陆的地震台站记录到。转换的高频地震波可为研究地壳结构或者模拟小尺度散射体的偏差提供重要工具。因此,研究海岸带区域T波到地震波的转换是很有必要的。当前这些地震P波或者S波是否主要由T波转换而来还有争议,中国科学院测量与地球物理研究所研究员储日升利用地震台阵数据分析转换T波的转换机制,进一步计算合成地震图来研究诸如海岸带形状、地壳地震波衰减、以及Moho面的起伏等对转换的影响。

  

  储日升研究员报告

  青岛分所暨北海站站长、山东声学学会副理事长慈国庆研究员陪同与会专家参观了新建的水声学、空气声学综合实验室,回顾了青岛分所暨北海站红岛新园区的发展历程,介绍了目前的科研条件和实验室建设情况,深情展望了中远期发展蓝图,希望青岛分所暨北海站能为国内水声物理与物理声学的快速发展增光添彩。

  

  慈国庆站长报告

  

  专家参观空气声实验室 专家参观水声实验室

  报告结束后,在中国声学学会副理事长李琪教授的主持下,与会专家进行了深入的交流座谈。中国工程院院士杨士莪教授分析了水声领域的研究历史和当前国内现状,对大会主题报告中涉及的研究方向进行了中肯点评,与大家一起探讨水声领域的发展趋势,鼓励青年科研人员心无旁骛为祖国的水声事业做贡献;尚尔昌教授和T.C.Yang教授也分别就国内外水声研究的现状进行了不同角度的分析和探讨;李琪、程玉胜等国内外知名专家纷纷畅所欲言,共享学术成果、共议学科建设、共话未来发展。

  

  专家座谈交流

  

  杨士莪院士在座谈中发言

  

  杨士莪院士和尚尔昌教授聆听大家发言

  

  T.C.Yang教授在座谈中发言

  本次交叉研讨会汇聚国内外水声专家,在国内首次开展水声物理和物理声学两个学科的集中对话与交流,必将碰撞出耀眼的思想火花,为我国水声物理的发展带来新思路,对物理声学的进展提出新的需求,有助于未来克服某些瓶颈技术,促进我国水声技术的创新发展。

 
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