研究人员评估海洋环境中的噪声水平通常采用以下方法:
数据采集:使用水听器等设备在不同海域和深度进行噪声数据的采集。例如,通过分析实测的浅海海洋环境噪声数据,确定外部噪声对浅海海洋环境噪声的影响情况。
数据处理:对采集到的原始数据进行分段处理,以得到噪声谱级值。在此过程中,保证快速傅里叶变换(FFT)的频率分辨率不大于1赫兹,并对每段数据进行加窗处理以减少频谱泄漏。
噪声建模:基于实测数据,利用统计和数学方法建立海洋环境噪声模型。这些模型可能包括风成噪声、生物噪声等不同来源的噪声,并考虑它们在不同海洋环境条件下的变化。
噪声预报:依据建立的模型,对特定海域的噪声水平进行预报。这可能涉及对海洋环境噪声分布特征的预报,利用如三次样条插值法等数学工具建立预报模型。
数据分析:分析噪声数据的时域和频域特性,研究噪声强度与风速、频率等外部环境因素的关系。
仿真计算:进行噪声场的仿真计算和结果分析,以验证模型的准确性。这可能包括利用特定环境和深度上的噪声功率谱密度设计相应的自回归(AR)滤波器,进行噪声时间序列的仿真。
非高斯噪声研究:针对非高斯海洋环境噪声,利用特定的采样方法产生具有特定谱特性和峰度值的噪声序列,以研究其特性。
海底反射系数提取:利用海洋环境噪声直接提取海底反射系数,基于海洋环境噪声垂直相关函数与方向密度函数的相似性,结合射线理论实现海底反射系数的被动获取。
这些方法有助于研究人员更准确地理解和评估海洋环境中的噪声水平,对于海洋生物保护、声纳系统设计和海洋资源开发等领域具有重要意义。相关研究结果和方法可以在多个学术文献和报告中找到,例如在《实测海洋环境噪声数据谱级特性研究》和《海洋环境噪声观测技术及数据处理方法》等文章中。