發(fā)布時(shí)間：2021-03-25 11:39

　　信號(hào)在波導(dǎo)中傳播時(shí)由于受到波導(dǎo)上下兩個(gè)界面以及波導(dǎo)中其他散射體所造成的一次或多次聲反射或散射,會(huì)導(dǎo)致信號(hào)沿許多不同的路徑進(jìn)行傳播,因此波導(dǎo)中的波場(chǎng)是多路徑波場(chǎng)。三維波導(dǎo)中的多路徑波場(chǎng)包含著豐富的空間信息,使得我們可以從空間的角度研究多路徑波場(chǎng),從而實(shí)現(xiàn)諸如水下目標(biāo)定位等應(yīng)用。Hilbert空間理論是歐幾里得空間理論的抽象和無(wú)窮維擴(kuò)展,Hilbert空間重要概念之一完備性表明,任意一個(gè)信號(hào)都可以由可列完備正交歸一序列作展開(kāi),因此我們可以在Hilbert空間中研究波導(dǎo)中的多路徑波場(chǎng)。典型的完備正交歸一序列包括指數(shù)函數(shù)、Legendre多項(xiàng)式、Hermite多項(xiàng)式和球諧波函數(shù)等,在三維物理空間研究中經(jīng)常使用球諧波函數(shù)的展開(kāi)來(lái)表示波場(chǎng)。波導(dǎo)中的多路徑波場(chǎng)顯然也可以用球諧波展開(kāi)的形式表示。實(shí)際上,自然的“低通”性質(zhì)實(shí)質(zhì)上是模限的,因而使用低階球諧波函數(shù)即可以完整或近似地重構(gòu)目標(biāo)波場(chǎng),本文將近似表征原聲場(chǎng)所需球諧波的最少個(gè)數(shù)定義為多路徑波場(chǎng)的維度（Dimensionality）。論文通過(guò)對(duì)多路徑波場(chǎng)的維度進(jìn)行數(shù)值仿真分析,表明了研究區(qū)域的尺寸對(duì)多路徑波場(chǎng)維度存在著明顯的影響,同時(shí)發(fā)現(xiàn)波導(dǎo)本身的因素... 

【文章來(lái)源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 Hilbert空間理論
        1.2.2 Hilbert空間中的一個(gè)完備正交歸一基:球諧波函數(shù)
        1.2.3 自由場(chǎng)空間中多路徑波場(chǎng)豐富度的研究
    1.3 論文研究?jī)?nèi)容
第2章 波導(dǎo)多路徑波場(chǎng)的維度
    2.1 Helmholtz方程解的球諧波表征
    2.2 波導(dǎo)中點(diǎn)源多路徑波場(chǎng)的虛源法表征
    2.3 波導(dǎo)中點(diǎn)源多路徑波場(chǎng)的球諧波函數(shù)表征
    2.4 波導(dǎo)中點(diǎn)源多路徑波場(chǎng)的維度
    2.5 波導(dǎo)中點(diǎn)源多路徑波場(chǎng)維度的數(shù)值仿真
        2.5.1 接收點(diǎn)位置與波導(dǎo)點(diǎn)源多路徑波場(chǎng)維度的關(guān)系
        2.5.2 球形接收區(qū)域的尺寸與波導(dǎo)點(diǎn)源多路徑波場(chǎng)維度的關(guān)系
        2.5.3 波導(dǎo)深度與波導(dǎo)點(diǎn)源多路徑波場(chǎng)維度的關(guān)系
        2.5.4 球形接收區(qū)域與點(diǎn)源間的水平距離與波導(dǎo)點(diǎn)源多路徑波場(chǎng)維度的關(guān)系
        2.5.5 波導(dǎo)海底條件與波導(dǎo)點(diǎn)源多路徑波場(chǎng)維度的關(guān)系
    2.6 本章小結(jié)
第3章 波導(dǎo)多路徑波場(chǎng)豐富度研究
    3.1 波導(dǎo)點(diǎn)源多路徑波場(chǎng)豐富度的定義
    3.2 波導(dǎo)點(diǎn)源波場(chǎng)豐富度研究
        3.2.1 球形接收區(qū)域的尺寸與波導(dǎo)點(diǎn)源多路徑波場(chǎng)豐富度的關(guān)系
        3.2.2 波導(dǎo)深度與波導(dǎo)點(diǎn)源多路徑波場(chǎng)豐富度的關(guān)系
        3.2.3 接收區(qū)域與聲源的水平距離與波導(dǎo)點(diǎn)源多路徑波場(chǎng)豐富度的關(guān)系
        3.2.4 波導(dǎo)海底條件與波導(dǎo)點(diǎn)源多路徑波場(chǎng)豐富度的關(guān)系
    3.3 來(lái)自連續(xù)區(qū)域的聲源產(chǎn)生的多路徑場(chǎng)的豐富度
        3.3.1 連續(xù)線聲源仿真
        3.3.2 連續(xù)平面聲源仿真
    3.4 不同接收陣形的豐富度與陣尺寸的關(guān)系
        3.4.1 球陣陣形設(shè)計(jì)及豐富度與球陣半徑的關(guān)系
        3.4.2 圓柱陣陣形設(shè)計(jì)及豐富度與圓柱陣尺寸的關(guān)系
        3.4.3 雙螺旋陣形設(shè)計(jì)及豐富度與雙螺旋陣尺寸的關(guān)系
    3.5 本章小結(jié)
第4章 波導(dǎo)中點(diǎn)源的定位
    4.1 波導(dǎo)中聲源的三維定位
    4.2 使用不同尺寸的接收陣進(jìn)行目標(biāo)定位
        4.2.1 使用不同尺寸的球陣進(jìn)行目標(biāo)定位
        4.2.2 使用不同尺寸的圓柱陣進(jìn)行目標(biāo)定位
        4.2.3 使用不同尺寸的雙螺旋陣進(jìn)行目標(biāo)定位
        4.2.4 不同接收陣形定位結(jié)果的比較
    4.3 不同波導(dǎo)環(huán)境條件下的目標(biāo)定位
        4.3.1 波導(dǎo)深度不同時(shí)的點(diǎn)源三維定位
        4.3.2 聲源與球陣中心水平距離不同時(shí)的點(diǎn)源三維定位
        4.3.3 波導(dǎo)底面特性不同時(shí)的點(diǎn)源三維定位
    4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 研究?jī)?nèi)容總結(jié)
    5.2 研究創(chuàng)新點(diǎn)
    5.3 研究方向展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：3099615