针对海底热液口高温、腐蚀的恶劣环境以及不利于二维温度场测量的特点,采用声学测温的基本方法,提出了海底热液口高精度飞渡时间测量和截面二维温度场重建这两个关键技术。同时引入了数据层析还原算法,进行了单峰温度场的还原实验。实验结果验证了声学法应用于海底热液口温度场测量的正确性和可行性。

声温法是基于声波与cT技术相结合的非接触测温法，声波信号飞渡时间的精确测量是温度场检测的关键环节，在低信噪比、复杂混响的背景环境下，传统相关算法无法准确计算出声信号的时延。采用广义互功率谱相位分析算法来克服背景环境中乘积性干扰和卷积性干扰，通过对采样信号进行白化处理，并随信噪比的变化调整互功率谱的权值，来提高时延估计算法的抗噪声与抗混响能力。理论推导和实验结果分析证明，与传统相关函数分析算法和互功率谱相位时延算法进行比较，新互谱算法能有效克服噪声和混响干扰，锐化峰值，准确估计出声信号的时延。