回波信号的一般特征

多普勒频移

• 运动目标回波频率和入射波存在差异，这种差异的大小与入射波频率$f$以及目标与声源之间距离距离变化率$v$有关，满足关系：

$$
\nabla f =\pm\frac{2V}{c}f
$$

• 原因：在于目标与声源之间存在相对运动。
• 举例：声呐工作频率10KHz，声源以10节（$5.15m/s$）的相对速度趋近目标，回波频移69Hz。

脉冲展宽

• 目标回波是由整个目标表面上的反射体和散射体产生，整个物体表面都对回波有贡献。
• 产生原因：由于传播路径不同，目标表面不同部分产生的回波到达接收点时，时间上有先后，加宽了回波信号的脉冲宽度。
• 如图，平面波以掠射角$\theta$ 入射到长为L的目标上，在收发合置情况下，目标回波脉冲将比入射脉冲展宽：

$$
\frac{2Lcos\theta}{c}
$$

• 提示：回波脉冲的展宽现象，在窄脉冲入射下，目标为许多散射体组成的复杂目标，回声脉冲展宽明显；若回波主要过程是镜反射，回波脉冲展宽可以忽略。
• 举例：目标再正横方向，回波展宽为10ms，在首尾上回波展宽为100ms。

包络不规则性

• 回声包络是不规则的，特别当镜反射不起主要作用时。

• 产生原因：

目标上各散射体的散射回波干涉迭加引起。另外，在目标回波中，还可能有个别亮点，这是由于目标上某些部位产生镜反射引起的。如指挥台部分。

调制效应

产生原因：

1. 螺旋桨旋转引起目标的散射截面产生周期性变化，引起回波幅度周期性变化。
2. 运动船体与尾流产生的两种回波干涉引起的调制效应。

波长、频率与目标

波长与频率成反比：
$$
\lambda = c{\cdot}T=c/f
$$
其中，$c$为声、光等在传输媒介中的传播速度，如一般在水中声速为$c=1480m/s$ ，在空气中，不同光谱的频率又不同。

频率：表示物质在1s内完成周期性变化的次数。如，在一秒钟做了10次周期性变化，即10Hz。

幅值：

相位：一个波在特定时刻在循环中的位置，描述它是否在波峰、波谷和其之间某点的标度。相位描述信号波形变化的度量，以角度作为单位，也称作相角。

脉宽：脉冲所能达到的最大值为脉冲宽度。看完网上的资料，我这里的理解是，一次发射信号的工作周期。参考https://xuexi.zqnf.com/363201.html

另外，还有一个疑惑：

在探测时波长与目标尺寸有啥关系呢？

Reference

黄益旺