导读:本文包含了海洋声层析论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:层析,海洋,海流,声学,测温,环境要素,过程。
海洋声层析论文文献综述
申屠帅[1](2018)在《海洋声层析最大熵粒子滤波方法》一文中研究指出海洋流场的监测是海洋环境监测的重要组成部分。在研究海洋结构的时候,我们往往会利用海洋声层析技术提取声场所经过的海洋内部信息,如流速,声速等。流场层析属于像形成问题,在现实中,许多随机的,不可预测的物理因素影响着像结构,这时候像可以描述为随机过程。对流场的推断也成为随机过程推断。本文将从观测数据推断原始像入手,在信息理论框架下,研究流场层析问题。传统的流场层析基于射线的微扰法,该方法正是基于声信号在海洋环境中的传播特性,它将声线投影到某一平面,并引入基函数线性化传播时延差的积分式子,构成正问题,然后对流场进行推断。但传统的方法往往没有考虑声线的折射现象,不适用于深海环境。另外,传统的流场层析方法采用最小二乘方法对逆问题进行推断,通常待估量要多于观察量,导致欠定逆问题的解精度不足以及不稳定。本文提出的深海流场层析方法,考虑了声线在深海中的折射现象,将声线的传播在垂直方向上分层,构建叁维的观测方程。另外,流场层析属于像形成问题,需要用随机过程描述像,信息理论中的最大熵白性过程可以表征流场演化的随机过程,然后结合叁维观测方程构建状态-空间模型。在贝叶斯滤波框架下,本文将最大熵方法和粒子滤波结合,提出了最大熵粒子滤波方法对状态-空间模型进行求解。通过对实验数据的处理和分析,我们验证了最大熵粒子滤波方法有更好的精度和稳定性。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-05-01)
徐英超[2](2018)在《压缩感知方法在海洋声层析中的应用研究》一文中研究指出海洋声层析是基于水声信号在海洋中传播时会受海水温度和流速等因素影响的事实,利用声信号在海洋中传播的速度和时间来反演测量海域的相关参数。该方法不受航运、天气和渔业活动等的限制,可以实现对海洋大尺度、长期、连续的实时监测。然而,目前对声传播多路径不同射线分辨,以及对应声线传播时间的识别仍存在问题。例如,经典的海洋声层析系统采用匹配滤波方法获取最大信噪比的声信号到达时间的估计,但其识别时间结构分辨率受限于水声信道带宽,很难辨别出信号时延间隔比较小的多径信号。本文提出了采用压缩感知来进行时间提取,其作为一种新的信号处理方法,可利用水声传播信道的稀疏特性提高识别多路径结构的估计性能。并结合传统匹配滤波方法,在水声传播信道的稀疏特性和压缩感知理论基础上,提出了一种匹配滤波—压缩感知联合声波到达时间提取方法,来估计海洋水声信号传播多路径的时延位置和幅度信息,提高对水声信号的检测信噪比和多路径时延分辨率。通过Bellhop模型对水声信号传播进行仿真模拟实验,分别对匹配滤波方法、直接压缩感知方法和匹配滤波-压缩感知联合方法进行性能评估,证实了匹配滤波—压缩感知联合方法在提取水声信号多路径传播的到达时间和对信号检测信噪比的上的理论优势。再通过对实测数据的处理分析,进一步证实了匹配滤波—压缩感知联合方法在提高对信号到达时间分辨率和声信号检测信噪比上的有效性和高精度特性,从而为高精度的海洋声信号传播和声层析反演温流场提供了有力的基础数据支撑。(本文来源于《浙江海洋大学》期刊2018-04-01)
郝爽,宋扬,邢传玺[3](2016)在《基于海洋声层析方法的海流流速反演研究》一文中研究指出海洋声层析(OAT)通过测量双向声信号传播时间来实现对海流的观测。它可以不受航运和渔业活动等的限制,实现大面积、长期、连续的实时监测。目前海洋声层析已应用于多个海域的实验研究。本文介绍一种基于射线理论的海洋声层析方法。根据射线的仿真结果,利用射线的传播时间差来构建海流的垂直剖面。仿真结果表明,反演的流速与预设的流速值基本吻合,此方法能够较准确的反演分层海流的流速。(本文来源于《2016’中国西部声学学术交流会论文集》期刊2016-08-21)
吴宇威[4](2016)在《海洋声层析最大熵方法》一文中研究指出海洋声层析利用观察的声数据提取支持声传播的海洋介质动力学特性,如声速场/温度场、流速场等,属于逆介质问题。海洋声层析由W.Munk等人于1979年提出,利用声学方法对中尺度海洋环境进行监测。逆介质问题属于统计推断问题,在不同的度量准则下,导出不同的处理方法。典型的公理性方法包括以方差为度量准则的最小二乘方法,以熵为度量准则的最大熵方法等。本文着重研究以熵为度量准则的声层析最大熵方法,并与最小二乘方法进行比对。由于实际观察数据中存在噪声、声传播过程存在畸变等,逆问题通常没有解析解,需要通过以正问题为基础的迭代拟合作推断。一个源产生的声波在海洋中的传播由波方程/Helmholtz方程描述,波方程在不同近似下有不同的求解方法,本文侧重于声波高频近似下的声线理论近似求解以及复杂海洋环境中的Bellhop数值模型。我们能够获得的声观察信号之一是传播时延,它与声信号的传播路径以及该路径所经过的介质的速度和流速等参量有关,是声线路径上声信号传播速度加或减流速后在声信号传播路径上的积分。声层析目的就是由传播时延估计慢度和流速,本文的工作是对流速进行估计。如果由A到B的声传播是顺流传播,传播速度是声速加流速,则由B到A的声传播是逆流传播,传播速度是声速减流速,因而通过由A到B的传播时延减去由B到A的传播时延得到传播时延差,我们可以消去声速的作用,从而导出传播时延差与流速的积分关系,得到流速场层析模型,然后通过逆问题推断估计出各条声线所经过的路径上的流速场。由于我们可获得的传播时延差观察量通常少于待估计流速场变量,是一个欠定逆问题的求解。目前最常用的最小二乘方法无法获得一个可靠的解,需要增加约束知识,而约束知识的选取是一个困难的问题。本文提出的浅海流场声层析最大熵方法从熵信息理论出发,弱化条件,将最大熵原理与浅海流速场层析模型相结合,利用径向基函数重构流场,提高流速场估计的准确度。论文的重点在于由互易传播时延差推导出流场估计的积分关系式,利用波峰匹配方法求得声站位之间的传播时延差,利用最大熵方法实现对流速场的估计,开发了一套浅海环境流速场估计的声层析软件,给出了浅海环境简单流速场和涡流的仿真估计结果,验证了最大熵方法能有效提高层析准确度。(本文来源于《浙江大学》期刊2016-08-01)
廖光洪,朱小华,林巨,郑红,梁楚进[5](2010)在《海洋声层析观测技术和方法》一文中研究指出叙述海洋声层析观测系统,以声线传播时间层析为重点概括了海洋声层析的基本原理和其他主要方法,共6个方法。对运用海洋声层析观测来反演海洋状态问题的建立、求解及其误差来源作了分析和讨论。以测量声线传播时间为例介绍了海洋声层析观测系统主要设计技术。(本文来源于《海洋学报(中文版)》期刊2010年03期)
廖光洪,朱小华,林巨,郑红,梁楚进[6](2008)在《海洋声层析应用与观测研究综述》一文中研究指出综述了自20世纪80年代以来国际上开展的主要海洋声层析观测实验.对它在海洋观测里的应用和取得的成果进行了系统总结和回顾,主要包括:(1)海洋中尺度现象观测;(2)海流,潮流,涡度的测量;(3)对流监测;(4)流量和热量输运测量;(5)气候声学测温;(6)内波观测;(7)沿海声学层析;(8)中国学者的工作.对海洋声层析的相关问题作了评述,指出了海洋声学层析研究的重大意义、广阔的应用前景和存在的难点,对我国在这一领域的研究进行了展望并提出一些建议.(本文来源于《地球物理学进展》期刊2008年06期)
朱芸,吕连港[7](2002)在《海洋声层析的基本原理和应用》一文中研究指出从射线声学和简正波声学的角度 ,概述了海洋声层析的基本理论 ,包括射线走时反演、简正波走时反演、简正波相位反演和简正波水平折射层析。海洋声层析以反演海水温度和流速为基础。还总结了声层析在海洋学研究中的应用(本文来源于《海洋科学进展》期刊2002年04期)
吕连港,袁业立[8](2002)在《海洋声层析研究的两个热点问题》一文中研究指出综述了目前海洋声层析研究的两个热点问题 ,归纳了用声学方法监测气候变化和反演内波两个领域所取得的研究进展 ,总结了研究过程中存在的问题(本文来源于《黄渤海海洋》期刊2002年02期)
关定华[9](1996)在《用声学方法监测海洋——海洋声层析技术和大洋气候声学测温》一文中研究指出海洋变化非常大且对世界气候及人类活动有巨大影响。声波是监测海洋内部变化的有效方法。为了监测海洋盆地,用海洋声层析技术测量布设在环绕盆地的站之间声传播时间并运用逆运算来推断温度及流速场。为了测量由于温室效应引起的全球变暖,发展了大洋气候的声学测温技术,在很长的距离以很长的周期监测平均声传播时间。在印度洋的赫德岛进行了可行性实验,在太平洋及大西洋接收到了声信号。在太平洋建立观测网,进行为期十年的观测。文中并介绍了海洋层析技术及大洋气候声学测温的设备。(本文来源于《物理学进展》期刊1996年Z1期)
海洋声层析论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
海洋声层析是基于水声信号在海洋中传播时会受海水温度和流速等因素影响的事实,利用声信号在海洋中传播的速度和时间来反演测量海域的相关参数。该方法不受航运、天气和渔业活动等的限制,可以实现对海洋大尺度、长期、连续的实时监测。然而,目前对声传播多路径不同射线分辨,以及对应声线传播时间的识别仍存在问题。例如,经典的海洋声层析系统采用匹配滤波方法获取最大信噪比的声信号到达时间的估计,但其识别时间结构分辨率受限于水声信道带宽,很难辨别出信号时延间隔比较小的多径信号。本文提出了采用压缩感知来进行时间提取,其作为一种新的信号处理方法,可利用水声传播信道的稀疏特性提高识别多路径结构的估计性能。并结合传统匹配滤波方法,在水声传播信道的稀疏特性和压缩感知理论基础上,提出了一种匹配滤波—压缩感知联合声波到达时间提取方法,来估计海洋水声信号传播多路径的时延位置和幅度信息,提高对水声信号的检测信噪比和多路径时延分辨率。通过Bellhop模型对水声信号传播进行仿真模拟实验,分别对匹配滤波方法、直接压缩感知方法和匹配滤波-压缩感知联合方法进行性能评估,证实了匹配滤波—压缩感知联合方法在提取水声信号多路径传播的到达时间和对信号检测信噪比的上的理论优势。再通过对实测数据的处理分析,进一步证实了匹配滤波—压缩感知联合方法在提高对信号到达时间分辨率和声信号检测信噪比上的有效性和高精度特性,从而为高精度的海洋声信号传播和声层析反演温流场提供了有力的基础数据支撑。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
海洋声层析论文参考文献
[1].申屠帅.海洋声层析最大熵粒子滤波方法[D].浙江大学.2018
[2].徐英超.压缩感知方法在海洋声层析中的应用研究[D].浙江海洋大学.2018
[3].郝爽,宋扬,邢传玺.基于海洋声层析方法的海流流速反演研究[C].2016’中国西部声学学术交流会论文集.2016
[4].吴宇威.海洋声层析最大熵方法[D].浙江大学.2016
[5].廖光洪,朱小华,林巨,郑红,梁楚进.海洋声层析观测技术和方法[J].海洋学报(中文版).2010
[6].廖光洪,朱小华,林巨,郑红,梁楚进.海洋声层析应用与观测研究综述[J].地球物理学进展.2008
[7].朱芸,吕连港.海洋声层析的基本原理和应用[J].海洋科学进展.2002
[8].吕连港,袁业立.海洋声层析研究的两个热点问题[J].黄渤海海洋.2002
[9].关定华.用声学方法监测海洋——海洋声层析技术和大洋气候声学测温[J].物理学进展.1996