Ocean acoustic noise and passive coherent array processing

Broadband correlation processing for extracting time-domain Green's functions and coherent wavefronts from random ocean noise has been demonstrated recently using experiments and numerical simulations that are consistent with theoretical predictions. Ocean acoustic noise processing presents additional challenges over its seismological counterpart. Mainly, the ocean environment is temporally non-stationary and it is spatially heterogeneous. Further, in the lower underwater acoustic frequency regime of about 20 to 500 Hz, space-time episodic shipping is the dominant noise source. The data from different publications and research groups are gathered here, with the goal being to review recent underwater acoustic research that demonstrates the viability and potential applications of passive coherent array processing in the ocean.

RésuméLa corrélation du bruit acoustique ambiant dans l’océan a récemment remis au goût du jour, de par ses aspects expérimentaux, numériques et théoriques, la structure spatiotemporelle du bruit acoustique océanique. Dans l’océan peu profond, les aspects pratiques de la corrélation de bruit ambiant sont différents de ceux rencontrés en géophysique. En particulier, l’océan est un milieu non stationnaire, peu hétérogène mais fortement dispersif. De plus, dans la gamme des basses fréquences (de 20 à 500 Hz), le bruit océanique ambiant est dominé par le bruit acoustique épisodique de bateaux. Dans cet article, se trouvent rassemblés des travaux de recherche de plusieurs groupes issus de différentes publications. Le but est de donner une vue générale sur les avancées récentes en acoustique sous-marine, sur les aspects expérimentaux et théoriques, ainsi que sur les applications potentielles de la corrélation de bruit océanique sur des réseaux de transducteurs.