本文關(guān)鍵詞：實驗室波流信號的交叉譜估計方法比較

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【摘要】：海洋中波浪和流幾乎總是同時存在,其相互作用的影響極為廣泛。關(guān)于波流相互作用的深入討論,可以更加精確地解釋海洋動力現(xiàn)象及其演變過程。交叉譜作為一種統(tǒng)計工具,可用于分析表面波動和水下流動在頻域上的相互關(guān)系。一種好的交叉譜估計方法不一定對任何場合都有良好的估計性能,選擇何種方法取決于其所處的具體的應(yīng)用場合,并且隨著交叉譜估計方法的不斷創(chuàng)新和統(tǒng)計理論的不斷完善,有必要尋找一種適合于波流相關(guān)性分析的方法,對其有更精確地理解與討論�；诶碚撃Ｐ徒o出一組基礎(chǔ)模擬,并從改變模擬數(shù)據(jù)長度、變換共有頻率、增加特有頻率、改變振幅系數(shù)、加大噪聲方差等方面進(jìn)行了大量的系統(tǒng)的數(shù)值模擬,分析對比了Welch、MTM、MVDR三種方法,結(jié)果表明：MVDR方法相關(guān)信號識別能力更強(qiáng),頻率分辨能力更高,偏差較小,不易出現(xiàn)偽峰,估計結(jié)果更加可靠。另外基于中國海洋大學(xué)物理海洋實驗室大型風(fēng)-浪-流水槽的實驗數(shù)據(jù),選取其中三對信號進(jìn)行凝聚譜估計,結(jié)果表明：三種方法給出的凝聚譜估計在以譜峰頻率為中心的較寬頻段上基本一致,均高于臨界值,表明波流信號在主導(dǎo)波頻段上存在顯著的相關(guān)性：在高頻段,MVDR方法估計存在一個類似于單譜的指數(shù)衰減趨勢,而另外兩種方法的估計值持續(xù)高于臨界值。從數(shù)值模擬和風(fēng)浪實驗兩方面均分析得出,MVDR方法更加合理。最后,采用MVDR方法對一部分風(fēng)浪實驗數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析,比較了單譜與凝聚譜的走勢變化,分析了波面位移和鉛直流速在不同深度的相關(guān)性變化,并用滯后模型分析了波面位移和鉛直流速的提前滯后關(guān)系。
【關(guān)鍵詞】：交叉譜 波流相關(guān)性 Welch方法 MTM方法 MVDR方法
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O353
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 引言9-16
• 1.1 波流相關(guān)性的研究意義9
• 1.2 波流相互作用的研究進(jìn)展9-11
• 1.3 交叉譜估計的研究進(jìn)展11-13
• 1.4 臨界值的研究進(jìn)展13-14
• 1.5 研究目標(biāo)與研究內(nèi)容14-16
• 2 交叉譜及其估計方法16-26
• 2.1 交叉譜及相關(guān)概念16-19
• 2.2 交叉譜估計方法介紹19-22
• 2.3 凝聚譜估計、非零相關(guān)性檢驗及滯后模型22-25
• 2.4 小結(jié)25-26
• 3 數(shù)值模擬26-36
• 3.1 理論模型26
• 3.2 基礎(chǔ)模擬26-28
• 3.3 進(jìn)一步模擬28-35
• 3.4 結(jié)果分析35-36
• 4 實驗室波流數(shù)據(jù)分析36-43
• 4.1 數(shù)據(jù)及其預(yù)處理36-37
• 4.2 凝聚譜估計37-39
• 4.3 進(jìn)一步實驗分析39-41
• 4.4 結(jié)果分析41-43
• 5 結(jié)論與展望43-45
• 參考文獻(xiàn)45-49
• 致謝49-51
• 個人簡歷51
• 發(fā)表的學(xué)術(shù)論文51

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本文編號：950971