本文關(guān)鍵詞：水下聲信道的仿真與應(yīng)用研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著計算機技術(shù)日新月異的發(fā)展,目前應(yīng)用計算機進行仿真研究已經(jīng)滲透到各個技術(shù)領(lǐng)域,也成為水聲工程研究的重要手段之一。 本文圍繞海洋環(huán)境仿真問題展開論述,指出水聲傳播模型是其核心內(nèi)容,并從波動方程出發(fā),探討了在海洋聲傳播仿真中經(jīng)常采用的五類理論方法,隨后建立了多途信道模型和Pekeries聲場模型,最后將仿真模型用于淺海中垂直陣的聲學性能的初步研究。 本文利用射線方法構(gòu)造多途信道的數(shù)學模型時,將整個水下聲信道看作一個網(wǎng)絡(luò),各種水聲參數(shù)和海洋環(huán)境條件作為網(wǎng)絡(luò)參數(shù),網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)函數(shù)由本征聲線決定。介紹了本征聲線的分類方法及其搜索算法,從而能夠快速而準確地搜索出全部重要的本征聲線。為表征海洋海面、海底上下兩個邊界的聲學特性對水下聲傳播的影響,采用海面瑞利散射模型和淺海海底三參數(shù)模型,對多途信道仿真模型中海面、海底的聲學參數(shù)進行修正和估計,提高了模型的工程實際應(yīng)用范圍及其精度。 在Pekeries聲場模型中,側(cè)面波對近程聲場有重要貢獻,已發(fā)表的公開文獻僅對側(cè)面波聲場作近似估計,這對側(cè)面波聲場的預(yù)報誤差較大。本文沿用“三段”數(shù)值積分算法精確計算側(cè)面波,可以比較精確地預(yù)報近程聲場。在Pekeries聲場中,本文還對比了波動理論、簡正波和射線三種方法的預(yù)報結(jié)果,給出了后二種方法的近似程度。只考慮簡正波聲場不適合近程聲場預(yù)報,而僅適合10倍海深以遠距離聲場預(yù)報。射線模型適合高頻聲場預(yù)報,當kh100時,其聲場預(yù)報有足夠高的精度。采用Pekeries聲場模型,理論分析與海(湖)試結(jié)果也合理地一致。 垂直陣可用于低輻射噪聲測量、淺海聲學研究和目標探測等。在用垂直陣測量目標噪聲,進行聲場校正的過程中,角度譜的解算是關(guān)鍵,本文利用上面建立的兩個傳播模型在此方面作了初步的探索。
【關(guān)鍵詞】：聲場傳播建模 多途信道 Pekeries波導 側(cè)面波 角度譜
【學位授予單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2005
【分類號】：U666.7
【目錄】：

• 第1章 緒論9-23
• 1．1 概述9
• 1．2 基本聲學模型9-18
• 1．2．1 波動方程10-11
• 1．2．2 模型的分類11
• 1．2．3 射線理論模型11-13
• 1．2．4 簡正波模型13-16
• 1．2．4．1 基本理論13-14
• 1．2．4．2 簡正波解14-16
• 1．2．5 多路徑展開模型16
• 1．2．6 快速聲場模型16-17
• 1．2．7 拋物型方程模型17-18
• 1．3 數(shù)值傳播模型綜述18-20
• 1．4 水聲系統(tǒng)仿真研究的方法20-23
• 第2章 多途信道模型23-47
• 2．1 射線聲學的基本理論23-27
• 2．1．1 聲波的射線近似條件23-24
• 2．1．2 聲程方程24-26
• 2．1．3 強度方程26
• 2．1．4 傳遞函數(shù)26-27
• 2．2 多途信道模型的建立27-33
• 2．2．1 物理模型27-28
• 2．2．2 信道模型結(jié)構(gòu)和特點28-29
• 2．2．3 幾個重要聲場參數(shù)的計算29-32
• 2．2．4 會聚區(qū)和聲影區(qū)的改進32-33
• 2．3 本征聲線33-40
• 2．3．1 分類方法34-36
• 2．3．2 搜索算法36-39
• 2．3．3 運算量的估計39-40
• 2．4 海洋界面參數(shù)的反演問題40-46
• 2．4．1 兩種不同均勻介質(zhì)界面的反射系數(shù)40-41
• 2．4．2 海面聲學參數(shù)41-42
• 2．4．3 海底聲學參數(shù)42-46
• 2．5 本章小結(jié)46-47
• 第3章 均勻波導中聲場47-69
• 3．1 引言47
• 3．2 Pekeris波導中的聲場47-63
• 3．2．1 波導中聲壓場分析48-51
• 3．2．2 積分解的分析51-54
• 3．2．3 “二分法”解頻散方程54-56
• 3．2．4 “三段積分”計算側(cè)面波56-58
• 3．2．5 聲場數(shù)值分析58-63
• 3．3 聲場預(yù)報和試驗結(jié)果63-67
• 3．4 更廣泛的討論67-68
• 3．5 本章小結(jié)68-69
• 第4章 淺海中垂直陣的聲學性能69-83
• 4．1 引言69
• 4．2 安靜型目標低噪聲測量概述69-72
• 4．2．1 對測量系統(tǒng)和場地的基本要求69
• 4．2．2 目標輻射噪聲測量基本要求69-70
• 4．2．3 聲場對測量的影響70-72
• 4．2．3．1 源的模型71
• 4．2．3．2 聲場校正71-72
• 4．3 垂直相加陣測量72-74
• 4．4 垂直陣波矢量譜分析74-78
• 4．5 垂直陣多波束分析78-79
• 4．6 簡正波過濾79-81
• 4．7 本章小結(jié)81-83
• 結(jié)論83-85
• 參考文獻85-88
• 攻讀碩士學位期間所發(fā)表的論文和取得的科研成果88-89
• 致謝89-90
• 個人簡歷90

【引證文獻】

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 高守勇;潛艇輻射噪聲測量研究[D];哈爾濱工程大學;2006年

2 歐曉麗;水聲信道建模及其仿真平臺的實現(xiàn)[D];廈門大學;2007年

  本文關(guān)鍵詞：水下聲信道的仿真與應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：258295