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一种基于简正波模态频散的远距离宽带海底参数反演方法

郭晓乐 杨坤德 马远良

一种基于简正波模态频散的远距离宽带海底参数反演方法

郭晓乐, 杨坤德, 马远良
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  • 在浅海环境中, 海底环境参数对声传播有着重要的影响. 由于利用单个宽带声源进行海底参数反演时, 随着距离的增大, 误差变大, 本文提出利用warping变换对在浅海波导中传播的, 不同距离上的两个宽带爆炸声源进行简正波的有效分离, 实现了宽带爆炸声源的远距离海底参数反演. 采用全局寻优遗传算法对提取出的模态频散到达时间差与理论计算的模态频散到达时间差进行匹配处理, 并结合随距离连续变化的声传播损失, 实现了利用单水听器进行海底参数的反演. 实验结果表明: 运用反演出的海底参数提取模态频散时间差和实测数据提取出的模态频散时间差吻合得较好; 而通过传播损失反演得到的海底衰减系数与频率呈指数关系. 最后, 对反演结果进行了后验概率分析, 并将本组爆炸声源的反演结果用于另一组不同距离上爆炸声源时仍然有效, 来评价反演结果的有效性.
      通信作者: 杨坤德, ykdzym@nwpu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11174235)和中央高校基本科研业务费专项资金(批准号: 3102014JC02010301)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-01-09
  • 修回日期:  2015-04-13
  • 刊出日期:  2015-09-05

一种基于简正波模态频散的远距离宽带海底参数反演方法

  • 1. 西北工业大学航海学院, 西安 710072
  • 通信作者: 杨坤德, ykdzym@nwpu.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 11174235)和中央高校基本科研业务费专项资金(批准号: 3102014JC02010301)资助的课题.

摘要: 在浅海环境中, 海底环境参数对声传播有着重要的影响. 由于利用单个宽带声源进行海底参数反演时, 随着距离的增大, 误差变大, 本文提出利用warping变换对在浅海波导中传播的, 不同距离上的两个宽带爆炸声源进行简正波的有效分离, 实现了宽带爆炸声源的远距离海底参数反演. 采用全局寻优遗传算法对提取出的模态频散到达时间差与理论计算的模态频散到达时间差进行匹配处理, 并结合随距离连续变化的声传播损失, 实现了利用单水听器进行海底参数的反演. 实验结果表明: 运用反演出的海底参数提取模态频散时间差和实测数据提取出的模态频散时间差吻合得较好; 而通过传播损失反演得到的海底衰减系数与频率呈指数关系. 最后, 对反演结果进行了后验概率分析, 并将本组爆炸声源的反演结果用于另一组不同距离上爆炸声源时仍然有效, 来评价反演结果的有效性.

English Abstract

参考文献 (22)

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