30的传播时间之和。
[0057] 图5示出了根据本发明的实施例由第一源10生成的第一声信号Ul、第二源12生 成的第二声信号112以及在非线性混合区带18内由第一声信号ui和第二声信号u2的非线 性混合产生的第三声信号u3。
[0058] 在一个实施例中，第一声源10广播压缩（P)波（例如，平面波或束波），其中ujf 号包括多个或者一系列的声信号脉冲。在一个实施例中，所述多个声脉冲在时间上隔开，从 而使所述脉冲不存在重叠。每个脉冲具有处于中心频率处的调制声信号，其中，m等于 1到M，且M是第一多个脉冲当中的脉冲数量。每个声脉冲具有振幅包络，其具有给定的持 续时间。在整个信号广播过程中，广播中心频率以固定时间间隔顺次出现（staged)。
[0059] 第二声源12广播压缩（P)波（例如，平面波或束），其中u2信号包括多个或者一 系列的声信号脉冲。u2信号的第二多个声脉冲所具有的脉冲中心之间的时间间隔与u:信 号的第一多个脉冲的脉冲中心之间的时间间隔相同。每个脉冲具有处于中心频率 处的调制声信号，其中，m等于1到M，且M是第一多个脉冲的脉冲数量，d是所有脉冲的固 定频率比。每个声脉冲具有振幅包络，其具有持续时间。应当认识到这里将符号用作 乘法算子。
[0060] 图5示出了所述广播编码信号的实施例，其中示出了 Ul信号的所述多个脉冲的前 三个脉冲。第一声信号…被描绘为具有第一脉冲22A、第二脉冲22B和第三脉冲22C。在时 间^处生成第一脉冲22A。所述第一脉冲具有时间宽度或持续时间Ati。第一脉冲22A具 有第一包络221A，且其内的第一调制信号具有第一中心频率。在时间&处生成第二脉 冲22B。所述第二脉冲具有时间宽度或持续时间At2。第二脉冲22B具有第二包络221B， 且其内的第二调制信号具有第二中心频率。在时间&处生成第三脉冲22C。所述第三 脉冲具有时间宽度或持续时间At3。第三脉冲22C具有第三包络221C，且其内的第三调制 信号具有第三中心频率《 3。在一个实施例中，例如，如图5所示，第一脉冲22A的第一包络、 第二脉冲22B的第二包络和第三脉冲22C的第三包络是不同的。但是，脉冲22A、22B和22C 的包络可以是相同的。在一个实施例中，第一频率、第二频率《2和第三中心频率《 3是 不同的。所述第一多个脉冲22A、22B和22C在时间上间隔开（心不同于12,t2不同于13)。 此外，例如，两个相继的脉冲22A和22B的中心频率（例如，〇^和《 2)是不同的。尽管在 图5中将第一信号Ul描绘为具有3个脉冲，但是应当认识到，第一声信号ui可以具有一个 或多个脉冲（即，m等于1到M个脉冲，其中M是大于或等于1的整数）。
[0061] 第二压缩声源12广播许多频率（d*?m)的声信号，其中，d是所有m值的固定频率 比，并且振幅包络和频率按照与第一声信号…相同的固定时间间隔依次排列。例如，如图5 所不，第二声信号被描绘为具有第一声脉冲24A、第二声脉冲24B和第三声脉冲24C。第一 脉冲24A是在时间（ti+S)处生成的，其中，S是第一声信号和第二声信号的生成之间的起 始时间差。换言之，S对应于第一多个脉冲22A、22B和22C的广播的起始时间和第二多个 脉冲24A、24B和24C的广播的起始时间之间所提供的起始时间差。第一声脉冲24A具有第 一包络241A，其内的第一调制信号具有第一中心频率其中，d是第一声信号Ul中的 声脉冲22A、22B或22C内的调制信号分别与第二声信号112中的对应声脉冲24A、24B或24C 内的调制信号的频率之间的频率比。在时间（t2+S)处生成第二声脉冲22B。第二声脉冲 24A具有第二包络241B，其内的第二调制信号具有第二中心频率（d*?2)。在时间（t3+S) 处生成第三声脉冲24C。第三脉冲24C具有第三包络241C，且其内的第三调制信号具有第三 中心频率（d*?3)。在一个实施例中，例如，如图5所示，第一声脉冲24A的第一包络、第二 声脉冲24B的第二包络和第三声脉冲24C的第三包络是不同的。但是，脉冲24A、24B和24C 的包络也可以是相同的。在一个实施例中，第一中心频率（(!*?〇、第二中心频率（d*?2) 和第三中心频率（d*?3)是不同的。所述第二多个脉冲当中的两个相继脉冲（例如，24A和 24B)的中心之间的时间间隔与所述第一多个脉冲当中的两个对应脉冲（22A和22B)的中 心之间的时间间隔相同。在一个实施例中，所述第一多个脉冲当中的两个相继脉冲（例如， 22A和22B)的中心之间的时间间隔可以大于每个脉冲的持续时间（即，大于持续时间A& 和持续时间At2)。尽管在图5中将第二声信号u2描绘为具有3个脉冲，但是应当认识到 第二声信号u2可以具有一个或多个脉冲（即m个脉冲，其中，m是大于或等于1的整数）。 [0062] 可以分别通过下述关系式（3)和（4)来数学地表示声信号+和u2。
[0066] 其中，m是与脉冲相关的索引编号（indexnumber);
[0067] E表示在索引m= 1到M上的求和，M是大于或等于1的整数；
[0068] Elm(t_tm)是第一声信号Ul的脉冲m的振幅包络；
[0069] E2m(t-tm_S)是第二声信号u2的脉冲m的振幅包络；
[0070] ?m是第一声信号ui的脉冲m的调制信号的中心频率；
[0071] (d*?m)是第二声信号u2的脉冲m的调制信号的中心频率；
[0072] d是频率和频率之间的频率比，其中，d是正实数；
[0073] S是第一声信号Ul和第二声信号u2的发生之间的起始时间差；
[0074] exp(i?m(t_tm))是第一声信号Ul的脉冲m内的调制信号；
[0075] exp(id*?m(t-tm_S))是第二声信号u2的脉冲m内的调制信号；
[0076] tm是脉冲m在第一声信号ui中被生成的时间；
[0077] tm+S是脉冲m在第二声信号u2中被生成的时间；以及
[0078] exp(iGm)是第一信号Ul或第二信号u2内的每个脉冲m的相位项。
[0079] 在一个实施例中，两个相继脉冲m和m+1的频率《_"和《m+1选择为彼此不同，使得 频率《m+1之间的差（该差被表示为（《m-?m+1))与《m相比不小。在一个实施例中， 频率《m的范围相对较大，其跨越一个或多个倍频程（octave)。在一个实施例中，两个相邻 时间段&和12之间的时间间隔大于脉冲m的持续时间Atm(其中，m是大于或等 于1的整数）。换言之，相继脉冲m和m+1之间的时间差大于Atm(即Atm< < (tm+1_tm))，且相继脉冲m_l和m之间的时间差（H)大于Atm (即Atm< < (tu-t^))。
[0080] 当第一声信号Ul和第二声信号u2在某一距离处非线性混合时，所述非线性混合 生成第三声信号u3。所述第三声信号u3包括一系列声脉冲，每个声脉冲具有包络和调制信 号。对于信号U3中的第m个脉冲而言，u3信号中的第m个脉冲的调制信号具有等于第一声 信号的调制信号的频率和第二声信号的调制信号的频率（d*?m)之间的差的中心频率， 即 〇m-d*?m)或（（l_d)*?m)。
[0081] 例如，如图5所示，第三声信号u3被描绘为具有第一声脉冲26A、第二声脉冲26B 和第三声脉冲26C。这些脉冲26A、26B和26C是在第一声信号的生成和第二声信号的生成 之间的起始时间差S等于'和^之间的时间差时在混合区带处生成的，其中，!\是第一声 信号+从第一声源10到混合区带18的中心的传播时间，且T2是第二声信号u2从第二声 源12到混合区带18的中心的传播时间。在时间接收第一脉冲26A，其中，T3是 从生成第三信号的混合区带18的中心到接收器16、30的传播时间。在一个实施例中，两个 相继脉冲（例如，脉冲26A和26B)的中心之间的时间间隔与所述第一多个脉冲当中的两个 对应相继脉冲（22A和22B)的中心之间的时间间隔相同。
[0082] 第一脉冲26A具有包络261A，其内的第一调制信号具有第一中心频率（1-dhc^。 脉冲26A的包络宽于第一信号1^中的脉冲22A和第二信号u2中的脉冲24A的包络。该第 一中心频率（1-d)*%对应于第一信号11:中的第一脉冲22A的中心频率《i和第二信号 u2中的第二脉冲24A的中心频率（d*?D之间的频率差。在时间h+Ti+l#接收第二脉冲 26B。第二脉冲26B具有包络261B，其内的第二调制信号具有第二中心频率（l-d)*?2。脉 冲26B的包络宽于第一信号1^中的脉冲22B和第二信号u2中的脉冲24B的包络。该第二 中心频率（l-d)*?2对应于第一信号1中的第二脉冲22B的中心频率《 2和第二信号112中 的第二脉冲24B的中心频率（d*?2)之间的频率差。在时间接收第三脉冲26C。 第三脉冲26C具有包络261C，且其内的第三调制信号具有第三频率（l-d)*?3。脉冲26C的 包络宽于脉冲22C和脉冲24C的包络。该中心频率（1-(1)*?3对应于第一信号1^中的第三 脉冲22C的中心频率和第二信号u2中的第三脉冲24C的中心频率（d*? 3)之间的频率 差。因此，所述第三多个脉冲中的每个脉冲（例如，脉冲26A、26B或26C)在接收器处的抵 达时间相对于所述第一多个脉冲的对应脉冲（22A、22B或22C)的生成都发生了时间延迟， 该延迟为从第一声源到混合区带的中心的传播时间0\)和从混合区带的中心到接收器的 传播时间（T3)的和。
[0083] 可以通过下述数学公式（5)表示由第一和第二信号在非线性介质17内在混合区 带18处的非线性相互作用而生成的第三信号u3。
[0085] 其中，m是与每个脉冲相关的索引编号；
[0086] E表示在索引m= 1到M上的求和，M是大于或等于1的整数；
[0087] ESjt-VTi)是第三信号u3的脉冲m的振幅包络；E3，略宽于El，E2 m的包络 函数，其可以由EljPEZm、《m、d以及混合区带的尺寸计算出来；
[0088] (1-d)*?m是第二彳目号u3的脉冲m的调制彳目号的中心频率；
[0089] d是频率《m和频率d* ?m之间的频率比，其中，d是正实数；
[0090] exp(i(l_d) * ?m* (t-m))是第二/[目号u3的脉冲m内的调制{目号；
[0091]k+Ti+l是接收到第三信号u3中的脉冲m的时间；
[0092] exp(iGm)是第三信号u3内的每个脉冲m的相位项。
[0093] 在一个实施例中，在1^-1=S时（即在第一声信号Ul的脉冲m到混合区带18的 中心的传播时间和第二声信号u2的脉冲m到混合区带18的中心的传播时间T2之间的 时间差等于第一声信号ui的脉冲m的生成和第二声信号u2的脉冲m的生成之间的起 始时间差S时）并且第一声信号的脉冲m内的调制信号的频率和第二声信号的脉冲m 内的调制信号的频率之间的频率比满足方程⑴时，两个编码广播信号uJPu2的所 有脉冲完全对准，以生成第三波113，其中，所述编码信号如图5所示。其可以表明，在没有强 吸收Q传播效应的情况下，第三波是来自混合区带18的中心的有效广播，其具有以下的方 程（5)的继承编码信号u3。
[0094] 例如，如果Elm(t)和E2m(t)被选择为高斯函数，那么可以通过方程（6)来表示第 一声信号~的脉冲m的包络Elm(t-tm)和E2m(t-tm)的幅度。
[0095] Elm(t-tm) =E2m(t-tm) =exp(-(t-tm)2/4(Atm)2) (6)
[0096] 并且如果混合区带相对较大的话，能够通过方程（