【摘要】：海洋流場的監(jiān)測是海洋環(huán)境監(jiān)測的重要組成部分。在研究海洋結構的時候,我們往往會利用海洋聲層析技術提取聲場所經(jīng)過的海洋內(nèi)部信息,如流速,聲速等。流場層析屬于像形成問題,在現(xiàn)實中,許多隨機的,不可預測的物理因素影響著像結構,這時候像可以描述為隨機過程。對流場的推斷也成為隨機過程推斷。本文將從觀測數(shù)據(jù)推斷原始像入手,在信息理論框架下,研究流場層析問題。傳統(tǒng)的流場層析基于射線的微擾法,該方法正是基于聲信號在海洋環(huán)境中的傳播特性,它將聲線投影到某一平面,并引入基函數(shù)線性化傳播時延差的積分式子,構成正問題,然后對流場進行推斷。但傳統(tǒng)的方法往往沒有考慮聲線的折射現(xiàn)象,不適用于深海環(huán)境。另外,傳統(tǒng)的流場層析方法采用最小二乘方法對逆問題進行推斷,通常待估量要多于觀察量,導致欠定逆問題的解精度不足以及不穩(wěn)定。本文提出的深海流場層析方法,考慮了聲線在深海中的折射現(xiàn)象,將聲線的傳播在垂直方向上分層,構建三維的觀測方程。另外,流場層析屬于像形成問題,需要用隨機過程描述像,信息理論中的最大熵白性過程可以表征流場演化的隨機過程,然后結合三維觀測方程構建狀態(tài)-空間模型。在貝葉斯濾波框架下,本文將最大熵方法和粒子濾波結合,提出了最大熵粒子濾波方法對狀態(tài)-空間模型進行求解。通過對實驗數(shù)據(jù)的處理和分析,我們驗證了最大熵粒子濾波方法有更好的精度和穩(wěn)定性。
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN713;P733.2

【參考文獻】

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1 趙航芳;汪非易;朱小華;徐文;;海洋聲學層析研究現(xiàn)狀與展望[J];海洋技術學報;2015年03期

2 朱澤南;朱小華;張傳正;樊孝鵬;廖光洪;宣基亮;龍鈺;馬云龍;趙瑞祥;賀治國;張濤;章向明;;三門灣沿海聲層析潮流觀測實驗[J];地球物理學報;2015年05期

3 鄭苗壯;劉巖;李明杰;丘君;;我國海洋資源開發(fā)利用現(xiàn)狀及趨勢[J];海洋開發(fā)與管理;2013年12期

4 李建龍;徐文;金麗玲;郭圣明;;淺海環(huán)境下數(shù)據(jù)同化聲層析方法研究[J];聲學學報;2012年01期

5 劉鳳霞;宮先儀;;非線性/非高斯序貫貝葉斯濾波[J];杭州電子科技大學學報;2011年04期

6 朱小華;吳清松;張傳正;;沿海雙向聲傳播測流研究與實驗[J];高技術通訊;2010年09期

7 姚萬軍;蔡志明;;水聲傳播的高斯波束跟蹤方法研究[J];武漢理工大學學報(交通科學與工程版);2010年03期

8 唐俊峰;楊士莪;;由傳播時間反演海水中的聲速剖面[J];哈爾濱工程大學學報;2006年05期

9 李家春;水面下的波浪——海洋內(nèi)波[J];力學與實踐;2005年02期

10 關定華;;用聲學方法監(jiān)測海洋——海洋聲層析技術和大洋氣候聲學測溫[J];物理學進展;1996年Z1期

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3 汪非易;深海聲層析傳播時延敏感核方法[D];浙江大學;2016年

4 趙宗曦;河口海岸區(qū)域的高頻聲層析研究[D];廈門大學;2014年

5 袁韜;水平遞推聲線模型及聲速剖面建模與研究[D];中國科學技術大學;2009年

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本文編號：2655739