【摘要】：海洋環(huán)境動(dòng)態(tài)復(fù)雜多變,聲信號(hào)在海水中的傳播受到各種環(huán)境因素的影響。在眾多環(huán)境參數(shù)中,水體聲速剖面具有典型的時(shí)變及空變特性,且對(duì)聲傳播具有敏感性,可影響水聲通信、定位等系統(tǒng)的性能。 通常聲速剖面可由儀器直接測(cè)得,但現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力,而且無法獲取大范圍海域的觀測(cè)數(shù)據(jù)。聲學(xué)反演技術(shù)通過將聲傳播模型與觀測(cè)數(shù)據(jù)相結(jié)合,為獲取感興趣的環(huán)境參數(shù)提供了一種快速、高效的方法。 針對(duì)聲速剖面的空-時(shí)演化特性,本文基于序貫濾波的思想開展了相關(guān)方法的研究。在分析擴(kuò)展卡爾曼濾波(Extended Kalman Filter, EKF)、集合卡爾曼濾波(Ensemble Kalman Filter, EnKF),以及粒子濾波(Particle Filter, PF)應(yīng)用于聲速剖面反演的基礎(chǔ)上,針對(duì)聲速剖面反演可能面臨的非線性及非高斯問題,發(fā)展了集合卡爾曼-粒子濾波(Ensemble Kalman-Particle Filter, EnKPF)算法,實(shí)現(xiàn)了其在聲速剖面反演中的應(yīng)用。通過數(shù)值仿真和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理對(duì)四種濾波算法的性能進(jìn)行了分析和比較。 此外,針對(duì)固定網(wǎng)絡(luò)觀測(cè)范圍與分辨率的矛盾,提出了采用移動(dòng)聲源反演聲速剖面的序貫濾波方法。通過移動(dòng)聲源的靈活性,增加局部區(qū)域的采樣密度,豐富聲學(xué)／環(huán)境觀測(cè)信息,從而改善參數(shù)反演的精度和分辨率。由于觀測(cè)信息中包含了聲源的位置信息,該方法在反演聲速剖面的同時(shí)可對(duì)聲源進(jìn)行定位。最后通過數(shù)值仿真和湖試實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)初步驗(yàn)證了該方法的可行性。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：P733.2

【共引文獻(xiàn)】

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2 王棟;鄭援;孫飛龍;;使用噪聲干擾器規(guī)避主動(dòng)聲自導(dǎo)魚雷的潛艇機(jī)動(dòng)分析[J];指揮控制與仿真;2009年02期

3 孫飛龍;鄭援;王棟;;潛艇規(guī)避反潛潛艇平行航向法再搜索研究[J];指揮控制與仿真;2009年02期

4 笪良龍;劉貝;張林;臧濤;;收發(fā)深度變化對(duì)淺�；祉懙挠绊懷芯縖J];指揮控制與仿真;2009年03期

5 郭輝;錢學(xué)東;黃信榮;;水下基陣探測(cè)空中噪聲目標(biāo)建模仿真[J];指揮控制與仿真;2009年04期

6 管飛;汪高武;楊光;;懸停狀態(tài)下的潛艇攻擊方式分析[J];指揮控制與仿真;2010年03期

7 張琦;馬愛民;崔鵬;;獵雷具定位水中懸浮目標(biāo)的方法[J];指揮控制與仿真;2012年03期

8 劉仕民,姜文軍,李善楨,辛德杰,梁杰;復(fù)聲強(qiáng)技術(shù)及其應(yīng)用[J];汽車工程;1995年05期

9 徐世昌,牟金萍,崔鵬;淺海均勻海水障礙物后的聲傳播損失計(jì)算[J];青島大學(xué)學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版);1998年03期

10 王恕銓,林俊軒;聲脈沖在液態(tài)平面層系上反射的數(shù)值計(jì)算[J];青島海洋大學(xué)學(xué)報(bào);1988年04期

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2 李凡;郭圣明;郭新毅;陳耀明;;環(huán)境不確定條件下的聲納性能預(yù)報(bào)[A];2011'中國(guó)西部聲學(xué)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2011年

3 秦繼興;楊春梅;駱文于;;水平變化波導(dǎo)中聲場(chǎng)計(jì)算的數(shù)值實(shí)現(xiàn)[A];中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)水聲學(xué)分會(huì)2011年全國(guó)水聲學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

4 張林;笪良龍;徐國(guó)軍;;BDRM理論在水平變化波導(dǎo)中的應(yīng)用[A];中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)水聲學(xué)分會(huì)2011年全國(guó)水聲學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

5 韓梅;程艷合;宋汝剛;;聲納浮標(biāo)區(qū)域陣型建模與研究[A];中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)水聲學(xué)分會(huì)2011年全國(guó)水聲學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

6 范培勤;笪良龍;晉朝勃;韓梅;;淺海中聲納系統(tǒng)最優(yōu)工作深度選擇研究[A];中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)水聲學(xué)分會(huì)2011年全國(guó)水聲學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

7 孫梅;李風(fēng)華;;Pekeris聲波導(dǎo)中簡(jiǎn)正波群速度及在海底聲速反演中的應(yīng)用[A];中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)水聲學(xué)分會(huì)2011年全國(guó)水聲學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

8 屈科;趙梅;胡長(zhǎng)青;;淺海海底特性及單參數(shù)反演研究[A];中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)水聲學(xué)分會(huì)2011年全國(guó)水聲學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

9 靳建嘉;陳洪娟;王文芝;張虎;;基于亥姆霍茲積分法的低頻換能器校準(zhǔn)方法研究[A];中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)水聲學(xué)分會(huì)2011年全國(guó)水聲學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

10 張剛強(qiáng);董陽澤;劉平香;;基于OPNET的水聲網(wǎng)絡(luò)協(xié)議攻擊方法性能仿真研究[A];中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)水聲學(xué)分會(huì)2011年全國(guó)水聲學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

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4 張之猛;水聲信號(hào)處理中的盲解卷積技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

5 胡鵬濤;淺海中聲能量分布的不均勻性對(duì)潛艇輻射噪聲測(cè)量的影響研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

6 雷亞輝;水下目標(biāo)的時(shí)間反轉(zhuǎn)法聲探測(cè)技術(shù)應(yīng)用研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

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8 曹宇;利用遺傳算法對(duì)聲障板優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

9 張海剛;淺海甚低頻聲傳播建模與規(guī)律研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

10 么彬;多子陣波束域高分辨水聲成像技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

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3 范波;多途信道下的水下目標(biāo)模擬器顯控軟件設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

4 譚學(xué)者;水下低頻隔聲特性理論與實(shí)驗(yàn)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

5 朱坤;聲相關(guān)計(jì)程儀測(cè)速技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

6 李婷;淺海表面噪聲矢量場(chǎng)時(shí)空相關(guān)特性研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

7 齊崇陽;低頻遠(yuǎn)程海底混響簡(jiǎn)正波建模研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

8 姚冰;合成孔徑聲納成像及目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別技術(shù)的研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

9 湯繼偉;超短基線定位系統(tǒng)數(shù)字信號(hào)處理硬件和軟件的實(shí)現(xiàn)[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

10 楊華;基于FPGA的測(cè)頻技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2743374