QQ客服 官方微博 反馈留言

题名	Prony方法在浅海简正波场特征提取中的应用
作者	王海波
学位类别	博士
答辩日期	1986
授予单位	中国科学院声学所
授予地点	中国科学院声学所
中文摘要	波导传播研究中有两方面的问题：正向问题－给定介质条件、边界条件、源激发条件，然后求解波动方程以给出声场。反向问题－由已知（测量）场的值来反演介质分布或源条件。对于正向问题已经发展了相当多的可行的方法（包括解析方法和数值方法），在给定的环境参数下给出场的预报。反向问题难度较大，这就是目前大家极为感兴趣的所谓反演（inversion）问题。在浅海点源声场的简正波表示中，蕴含着波导参数（特别是海底参数）的信息，同时也蕴含着源位置的信息。通过声场测量来提取这两方面的信息，无论在理论上或实用上都是十分感兴趣的问题。使用垂直阵，按照简正波的正交性来实验简正波的过滤，从而提取有关信息的工作已有不少作者研究过。对于沿声场的水平采样来进行信息提取的工作是一个值得研究的问题。在文献[6]中，将声场的水平采样值作Hankel变换以求得Green函数（实际上是kr谱）从而估计波导参数（海底参数）。Hankel变换方法需要很长的样本序列（文献[6]中取样区间为5km），因为它是类似于Fourier变换的线性谱估计，如果要求谱分辨率达到10~(-4)以上精度，样本长度就不能小于10~4。本文讨论了一种新的方法，即采用非线性谱估计技术，在保证k_r的分辨精度条件下大大压缩了场的空间采样长度。本文的计算结果表明，当k_r的分辨精度在10~(-4)数量级时，空间样本长度仅为0.5km，比常规的FFT方法和Hankel变换方法压缩了1～2个数量级。这种长度的拖缆目前已在实际中使用，因此本文给出的方法具有应用前景。本文第一部分，首先简述了浅海波导中的简正波声场，并讨论了使用Prony方法处理声场水平采样值提取简正波特征的一些问题。第一部分中还简述了求得简正波实本征值的Burg算法，并指出了Prony方法在求简正波衰减因子β_m上的缺陷。在第二部分中，我们提出了一种改进的Prony方法，即所谓的“分段平均法”来估计β_m，它是利用已经求得的有限个简正波本征值的估计(k-circumflex)_m，将β_m并入简正波振幅中求解。实际上这属于序贯估计，可以通过迭代来逐步改善估计质量。第三部分讨论声源确知时提取海底参数的问题，并给出计算机模拟的数值结果。第四部分讨论波导确知时提取声源位置信息的问题（被动定位），并给出计算机模拟的数值结果。最后，在第五部分，与常规方法作了比较。文末的附录，讨论了分辨率与模型阶数及信噪比的关系。
语种	中文
公开日期	2011-05-07
页码	71
内容类型	学位论文
源URL	[http://159.226.59.140/handle/311008/1124]
专题	声学研究所_声学所博硕士学位论文_1981-2009博硕士学位论文
推荐引用方式 GB/T 7714	王海波. Prony方法在浅海简正波场特征提取中的应用[D]. 中国科学院声学所. 中国科学院声学所. 1986.

个性服务

查看访问统计

相关权益政策

暂无数据

收藏/分享

除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。