2017水聲物理與物理聲學(xué)交叉研討會(huì)在中科院聲學(xué)所青島分所暨北海研究站召開(kāi)
10月20日，由山東聲學(xué)學(xué)會(huì)、黑龍江省聲學(xué)學(xué)會(huì)、中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所青島分所暨北海研究站（簡(jiǎn)稱青島分所暨北海站）聯(lián)合主辦的2017水聲物理與物理聲學(xué)交叉研討會(huì)在青島分所暨北海站紅島新園區(qū)召開(kāi)。本次大會(huì)特邀中國(guó)工程院院士楊士莪進(jìn)行指導(dǎo)，邀請(qǐng)美籍水聲專家尚爾昌教授、T.C.Yang教授等六位專家做主題報(bào)告。山東聲學(xué)學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)王寧教授主持會(huì)議，青島市科協(xié)巡視員呂祖利出席會(huì)議，來(lái)自國(guó)內(nèi)外120余名相關(guān)領(lǐng)域的專家及代表參加了此次研討會(huì)。
呂祖利在致辭中充分肯定了山東聲學(xué)學(xué)會(huì)和青島分所暨北海站多年來(lái)對(duì)青島市科技發(fā)展所做的貢獻(xiàn)，對(duì)與會(huì)代表的到來(lái)表示熱烈歡迎，并對(duì)本次會(huì)議在促進(jìn)我國(guó)水聲物理與物理聲學(xué)學(xué)科融合發(fā)展所起的作用寄予厚望。
呂祖利巡視員致辭
地聲反演的回顧與展望
目前，大多數(shù)的地聲反演通過(guò)基于假設(shè)模型的匹配場(chǎng)處理方法進(jìn)行的，得到的地聲參數(shù)并不是真正的地聲參數(shù)，而是受模型失配因素影響的等效參數(shù)。為了克服模型失配對(duì)地聲反演的影響，中國(guó)科學(xué)院水聲環(huán)境特性重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的美籍專家尚爾昌教授提出，在擁有足夠先驗(yàn)信息情況下，利用基于微擾理論的非線性反演方法來(lái)提取組合地聲剖面的算法，從而克服模型的失配問(wèn)題，并給出了數(shù)值模擬結(jié)果和初步的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
尚爾昌教授報(bào)告
基于數(shù)據(jù)的運(yùn)動(dòng)源定位
由于聲學(xué)環(huán)境的時(shí)變性和不確定性，一段時(shí)間來(lái)采用的基于拷貝場(chǎng)與垂直或水平線陣列接收的聲學(xué)數(shù)據(jù)最匹配的匹配場(chǎng)/模式處理源定位方法，存在適配問(wèn)題。針對(duì)移動(dòng)聲源基于數(shù)據(jù)的匹配模式源定位方法，使用直接從移動(dòng)源數(shù)據(jù)估計(jì)的模式波數(shù)和深度函數(shù)，不需要任何環(huán)境聲信息和假設(shè)任何傳播模型。浙江大學(xué)信息與電子工程學(xué)院美籍專家T. C. Yang教授認(rèn)為在理論上該方法不存在適配問(wèn)題，因?yàn)槟Ｊ降目截悎?chǎng)是來(lái)自于聲源定位的相同數(shù)據(jù)。報(bào)告介紹了實(shí)驗(yàn)中遇到的一些技術(shù)問(wèn)題和解決辦法。
T.C.Yang教授報(bào)告
超材料對(duì)聲學(xué)軌道角動(dòng)量的操控及其在水聲物理中的應(yīng)用
對(duì)聲波引入軌道角動(dòng)量(orbital angular momentum，OAM）開(kāi)辟了新的聲波操控的自由度，近年來(lái)成為了科學(xué)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。然而，用于生成OAM的傳統(tǒng)有源方法和無(wú)源方法均限制了其在實(shí)際中的應(yīng)用潛力。南京大學(xué)梁彬教授認(rèn)為通過(guò)在亞波長(zhǎng)尺度上調(diào)控人工微單元構(gòu)建出聲學(xué)超構(gòu)材料，可突破傳統(tǒng)機(jī)理的限制，發(fā)展出基于新原理的聲學(xué)人工器件，具有能量透射率高、結(jié)構(gòu)尺度小、表面平整和無(wú)螺旋結(jié)構(gòu)等優(yōu)勢(shì)，為使用微型化、集成化的聲學(xué)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生任意拓?fù)潆A數(shù)的OAM提供了關(guān)鍵支持。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)聲學(xué)OAM作為獨(dú)立于時(shí)間和頻率的一個(gè)新維度，成為擴(kuò)充水下通訊信號(hào)傳輸信道容量的全新選擇，可方便地與現(xiàn)有的多路復(fù)用傳輸系統(tǒng)合并兼容，因而有望帶來(lái)水聲通信技術(shù)方面的巨大變革。
梁彬教授報(bào)告
水下聲學(xué)隱身毯的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
隨著近些年聲學(xué)超材料與變換聲學(xué)的發(fā)展，以控制聲傳播路徑為手段的新型聲學(xué)隱身器件引起人們極大關(guān)注，聲學(xué)隱身毯便是其中研究熱點(diǎn)之一。中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所特聘研究員、中國(guó)科學(xué)院噪聲與振動(dòng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任楊軍通過(guò)在變換聲學(xué)中引入?yún)?shù)弱化因子，以犧牲一定阻抗匹配為代價(jià)，分別制備出二維與三維水下聲學(xué)隱身毯樣品并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)所設(shè)計(jì)體系的聲回波信號(hào)與平整反射面的聲回波信號(hào)相一致，成功實(shí)現(xiàn)對(duì)水下目標(biāo)的聲隱藏，驗(yàn)證了隱身毯的有效性。
楊軍研究員報(bào)告
水聲通信技術(shù)研究進(jìn)展
水聲信道的時(shí)變、多途等特性嚴(yán)重影響水聲通信的可靠性?，F(xiàn)階段水聲通信領(lǐng)域主流的方法之一Turbo聯(lián)合均衡在水聲通信實(shí)際應(yīng)用中面臨諸多難題。中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所研究員、聲場(chǎng)聲信息國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任王海斌提出了一種新的聯(lián)合均衡譯碼方法，一是構(gòu)造信息混合能力強(qiáng)的信道編碼，有效克服了傳統(tǒng)Turbo均衡短碼性能差的問(wèn)題；二是采用非迭代的最大似然聯(lián)合均衡譯碼結(jié)構(gòu)，較好地解決了信噪比門限高的問(wèn)題；同時(shí)，針對(duì)計(jì)算復(fù)雜度高的問(wèn)題，在保證性能的基礎(chǔ)上，提出了一種快速均衡譯碼算法，為本方法的實(shí)用性奠定了基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與傳統(tǒng)方法相比，本方法在復(fù)雜水聲信道、低信噪比、碼長(zhǎng)受限的條件下表現(xiàn)出更好的性能。
王海斌研究員報(bào)告
水聲-地震波轉(zhuǎn)換機(jī)制初探
地震產(chǎn)生的T波是水聲信號(hào)耦合進(jìn)海洋SOFAR層的數(shù)赫茲高頻地震P或者S波。它的衰減較小，所以傳播距離很遠(yuǎn)。在近海岸地區(qū)，T波能轉(zhuǎn)換回地震波，從而被內(nèi)陸的地震臺(tái)站記錄到。轉(zhuǎn)換的高頻地震波可為研究地殼結(jié)構(gòu)或者模擬小尺度散射體的偏差提供重要工具。因此，研究海岸帶區(qū)域T波到地震波的轉(zhuǎn)換是很有必要的。當(dāng)前這些地震P波或者S波是否主要由T波轉(zhuǎn)換而來(lái)還有爭(zhēng)議，中國(guó)科學(xué)院測(cè)量與地球物理研究所研究員儲(chǔ)日升利用地震臺(tái)陣數(shù)據(jù)分析轉(zhuǎn)換T波的轉(zhuǎn)換機(jī)制，進(jìn)一步計(jì)算合成地震圖來(lái)研究諸如海岸帶形狀、地殼地震波衰減、以及Moho面的起伏等對(duì)轉(zhuǎn)換的影響。
儲(chǔ)日升研究員報(bào)告
青島分所暨北海站站長(zhǎng)、山東聲學(xué)學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)慈國(guó)慶研究員陪同與會(huì)專家參觀了新建的水聲學(xué)、空氣聲學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)室，回顧了青島分所暨北海站紅島新園區(qū)的發(fā)展歷程，介紹了目前的科研條件和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)情況，深情展望了中遠(yuǎn)期發(fā)展藍(lán)圖，希望青島分所暨北海站能為國(guó)內(nèi)水聲物理與物理聲學(xué)的快速發(fā)展增光添彩。
慈國(guó)慶站長(zhǎng)報(bào)告
專家參觀水聲實(shí)驗(yàn)室
專家參觀空氣聲實(shí)驗(yàn)室
報(bào)告結(jié)束后，在中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)李琪教授的主持下，與會(huì)專家進(jìn)行了深入的交流座談。中國(guó)工程院院士楊士莪教授分析了水聲領(lǐng)域的研究歷史和當(dāng)前國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀，對(duì)大會(huì)主題報(bào)告中涉及的研究方向進(jìn)行了中肯點(diǎn)評(píng)，與大家一起探討水聲領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)，鼓勵(lì)青年科研人員心無(wú)旁騖為祖國(guó)的水聲事業(yè)做貢獻(xiàn)；尚爾昌教授和T.C.Yang教授也分別就國(guó)內(nèi)外水聲研究的現(xiàn)狀進(jìn)行了不同角度的分析和探討；李琪、程玉勝等國(guó)內(nèi)外知名專家紛紛暢所欲言，共享學(xué)術(shù)成果、共議學(xué)科建設(shè)、共話未來(lái)發(fā)展。
楊士莪院士和尚爾昌教授聆聽(tīng)大家發(fā)言
本次交叉研討會(huì)匯聚國(guó)內(nèi)外水聲專家，在國(guó)內(nèi)首次開(kāi)展水聲物理和物理聲學(xué)兩個(gè)學(xué)科的集中對(duì)話與交流，必將碰撞出耀眼的思想火花，為我國(guó)水聲物理的發(fā)展帶來(lái)新思路，對(duì)物理聲學(xué)的進(jìn)展提出新的需求，有助于未來(lái)克服某些瓶頸技術(shù)，促進(jìn)我國(guó)水聲技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。
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