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波导不变量谱值及其分离方法

宋文华 王宁 高大治 王好忠 屈科

波导不变量谱值及其分离方法

宋文华, 王宁, 高大治, 王好忠, 屈科
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  • 波导不变量有两种定义方式,按照干涉条纹斜率的定义适合工程应用,按照简正波频散的定义适合理论分析.在有跃层的波导中,这两种定义方式并不完全一致.由于简正波频散特性差异,按照频散特性定义的波导不变量β会有许多不同的取值,这些β被称为波导不变量的β谱.此时声场干涉结构应该用多个β来描述,而以往的β提取算法只能给出一个最佳估计值,导致一些信息的丢失.借鉴图像处理中的积分投影概念,将声强图像按照角度进行积分投影,以分离不同斜率的条纹成分;然后对投影曲线进行傅里叶变换,以分离不同间距的条纹成分,最终实现各个β谱值的分离.仿真和实验结果表明,β谱分离算法可以从声场干涉结构中有效地提取不同条纹成分的β,并将其映射到二维平面内,具有更强的噪声抑制能力,所以能在更低的信噪比条件下使用.
      通信作者: 王宁, wangyu@public.qd.sd.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11674294,11374271)和广东省自然科学基金(批准号:2014A030310256)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-12-30
  • 修回日期:  2017-03-19
  • 刊出日期:  2017-06-05

波导不变量谱值及其分离方法

  • 1. 中国海洋大学海洋技术系, 青岛 266100;
  • 2. 广东海洋大学电子与信息工程学院, 湛江 524088
  • 通信作者: 王宁, wangyu@public.qd.sd.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11674294,11374271)和广东省自然科学基金(批准号:2014A030310256)资助的课题.

摘要: 波导不变量有两种定义方式,按照干涉条纹斜率的定义适合工程应用,按照简正波频散的定义适合理论分析.在有跃层的波导中,这两种定义方式并不完全一致.由于简正波频散特性差异,按照频散特性定义的波导不变量β会有许多不同的取值,这些β被称为波导不变量的β谱.此时声场干涉结构应该用多个β来描述,而以往的β提取算法只能给出一个最佳估计值,导致一些信息的丢失.借鉴图像处理中的积分投影概念,将声强图像按照角度进行积分投影,以分离不同斜率的条纹成分;然后对投影曲线进行傅里叶变换,以分离不同间距的条纹成分,最终实现各个β谱值的分离.仿真和实验结果表明,β谱分离算法可以从声场干涉结构中有效地提取不同条纹成分的β,并将其映射到二维平面内,具有更强的噪声抑制能力,所以能在更低的信噪比条件下使用.

English Abstract

参考文献 (28)

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