导读:本文包含了水声传播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:水声,模型,波导,海底,声速,损失,快速。
水声传播论文文献综述
张玉涛,李韦华,谭鑫[1]（2019）在《浅海环境水声传播数据实测与仿真分析》一文中研究指出搭建了一套水下录音记录系统,在复杂浅海环境进行了水声数据采集实验;对于水声采集数据进行了距离、频率谱分析,利用MIT开发的声学计算程序OASES针对声场进行了仿真分析。通过模拟结果和实测结果的比较,优化调整仿真程序的环境参数,分析发现影响声场分布的主要因素为沉积层压缩波声速与声源深度。通过这种方式,优化了仿真软件的环境参数,初步建立了比较准确的浅海水声环境仿真模型,取得了预期实验效果。(本文来源于《海洋测绘》期刊2019年03期）
肖汶斌,王勇献,刘巍,蓝强,程兴华[2]（2019）在《基于KNL平台的叁维楔形海底水声传播并行优化》一文中研究指出基于最新的高性能计算平台、发展高效率的大规模并行优化算法是解决复杂水声场高效数值计算的技术手段之一。本文针对叁维楔形海底水声传播计算问题,提出了基于共享内存编程模型OpenMP的并行优化方案,并结合Intel新一代KNL至强融核平台开展了多线程条件下的并行性能测试分析。数值试验结果表明:采用镜像法求解叁维楔形海底水声传播问题适用于并行计算优化,且在KNL平台上表现出较优的并行加速性能。(本文来源于《中国声学学会水声学分会2019年学术会议论文集》期刊2019-05-25）
张理论,郭贤鹏,王得志,王勇献,吴艳群[3]（2019）在《基于Kriging替代模型的水声传播损失不确定性量化研究》一文中研究指出针对传统水声传播模型在计算精度与效率上难以平衡的问题,本文提出了一种利用Kriging替代模型进行水声传播损失不确定性量化的快速计算方法。利用Kriging模型替代经典Kraken传播模型,缓解Kraken模型耗时的问题,以较高的效率和精度进行水声传播计算并得到相应的水声传播损失。在此基础上,进一步将Kriging替代模型与蒙特卡洛方法结合起来,对由多个环境变量引起的水声传播损失进行不确定性分析,得到传播损失的后验概率密度分布以及90%置信区间分布。试验结果表明所提方法可以快速有效量化水声传播损失的不确定性,为水声传播损失不确定性量化提供了一种新的思路和方法。(本文来源于《哈尔滨工程大学学报》期刊2019年01期）
郑广学,祝捍皓,郑红,林建民,汤云峰[4]（2018）在《一种基于低频水声传播特性的浅海地声参数反演方法研究》一文中研究指出针对浅海海底声学参数的获取问题,本文研究了一种基于低频水声传播特性的地声参数反演方法。以单水听器接收到各距离点上的复声压为研究对象,通过快速场方法(Fast Field Method,FFM)计算曲线预报结果,依据似然函数建立其与实测数据间的目标函数,最后应用模拟退火算法(Simulated Annealing,SA)寻优得到实测环境下参数最优解。数值模拟与水池实验处理结果均验证了本方法的有效性。(本文来源于《浙江海洋大学学报(自然科学版)》期刊2018年03期）
张林,徐国军,孙雪海[5]（2017）在《基于HPC的水声传播并行计算研究》一文中研究指出0引言近年来,随着复杂海域水下目标流-固-声耦合建模、海洋学-声学耦合建模、大洋叁维声场精细化仿真、信号级水下作战环境实验等问题的深入发展,大规模精细化水声环境特性建模对水下声场的计算效率提出了更高要求,而现有的传播模型难以满足这一需求。得益于计算机技术的快速发展,特别是高性能计算(High Performance Computing)的发展,为采用水下声场并行计算解决这些问题提供了(本文来源于《中国声学学会2017年全国声学学术会议论文集》期刊2017-09-22）
陈彬彬[6]（2017）在《水声阵列信号仿真声传播快速计算方法研究》一文中研究指出水声阵列信号仿真旨在为声纳阵列信号处理提供实时、逼真的实验数据,在不考虑时间因素的情况下,现有仿真方法已经能够提供较为逼真的阵列端仿真信号。由于海洋信道的复杂性与多变性,阵列信号仿真中声传播计算部分运算量巨大,如何为声纳阵列信号处理提供高实时性的仿真信号已成为水声阵列信号仿真中的重点和难点。本文围绕水声阵列信号仿真的实时性问题,分析了水声阵列信号仿真中声传播计算的原理及过程,针对当前应用最广的KRAKEN简正波模型及BELLHOP射线模型,提出了四种声传播仿真的快速计算方法,并应用于实际的水声阵列信号仿真系统中。本文主要完成了以下工作:1、分析了声传播计算过程中不同参数对实时性要求的差异,设计了基于实时性要求的声传播计算流程,将实时性要求较低的计算纳入到仿真系统预处理阶段完成,实时仿真阶段只完成具有高实时性要求的计算,减少了实时仿真过程的数据运算量,提升了仿真系统的实时性。2、研究了 KRAKEN简正波模型输出模式参数随声源频率的变化规律,提出了基于频率插值的KRAKEN模型宽带信号仿真模式参数计算方法,分析了插值计算结果的准确性,解决了宽带信号仿真中因频繁调用KRAKEN模型计算模式参数导致的计算时间过长的问题。3、提出了基于相位补偿的高效傅里叶合成宽带信号仿真方法,解决了声传播计算过程中由于信号群时延存在导致的傅里叶合成信号过长、计算速度较低的问题,提升了计算速率。4、针对实时水声阵列信号仿真中信道滤波器阶数受限的问题,研究了滤波器阶数约束条件下基于时延排序的本征声线筛选方法,以本征声线筛选前后信道输出信号能量之比作为筛选效果的评判依据,分析了该方法的可行性。5、研究了声场模型在实时信号仿真中的适用性问题,分析了不同信号频率下BELLHOP射线模型的本征声线结构,讨论了 BELLHOP模型不同频段下信道计算精度及宽带信号仿真中KRAKEN模型计算速度特性,为水声阵列信号仿真中信道模型的选取提供了参考。6、搭建了实时水声阵列信号仿真系统的总体框架,设计并实现了基于刀片服务器的声传播快速计算系统,并与实时水声阵列信号仿真系统完成了对接与性能测试,验证了准确性与可行性。(本文来源于《东南大学》期刊2017-05-24）
吉虹宇[7]（2016）在《基于OpenFOAM的水声传播模拟平台开发与验证》一文中研究指出水声传播现象的研究跨多个学科领域,其成果在诸多工程应用场景中有重要指导意义。随着高性能计算技术的快速发展,数值模拟方法已经成为一类重要的水声传播问题研究手段。而为了实现水声传播问题的并行模拟,仍需克服若干困难,包括数值模拟的技术路线选择与架构设计,并行数值模拟平台和相应的辅助分析工具的开发等。本文围绕以上问题对水声传播数值模拟的关键技术展开研究,主要工作内容和创新可以总结如下:1.基于有限体积法设计了水声传播问题的直接数值模拟架构。(第2章)本文基于有限体积法时域直接数值模拟技术路线,对水声传播模拟的问题构成、有限体积法数值模拟的关键技术展开深入分析,以此为基础对基于有限体积法水声传播直接数值模拟的计算复杂度,即可行性展开研究,并设计了该类水声传播直接数值模拟的平台总体架构。该架构结合了有限体积法的一般方法与水声传播问题的特殊需求,具有充分的实现可行性,为设计模拟平台提供了基础。2.基于Open FOAM设计实现了水声传播数值模拟平台。(第3章)在基于有限体积法水声传播直接数值模拟架构设计的基础上,本文基于面向领域的并行应用框架Open FOAM,结合水声问题数值求解的流程与特点,设计了基于Open FOAM的水声传播数值模拟平台总体结构;在给出平台模块组成与功能、相关关键技术详细描述的基础上,重点设计实现了基于领域专用语言的水声传播求解器和水声传播专有吸收边界条件。以美国声学学会理想楔形波导水声传播标准问题为测试用例,实验验证了所设计模拟平台、核心求解器及吸收边界条件的有效性。3.设计实现了内嵌于水声传播模拟平台的频谱分析工具。(第4章)针对水声问题重点以频谱分析为主的领域背景,首先基于传统后处理方法设计实现了水声传播数值模拟平台的频谱采样及分析基本功能。并以此为基础,进一步将后处理频谱分析功能内嵌于水声传播模拟平台数值计算过程的尾部,实现了包括样本数据组织、时域采样模块和时-频转换处理模块等的内嵌式频谱分析工具,以改进频谱分析的易用性和高效性。实验结果表明相关方法与工具构建正确,且其应用有效改进了模拟平台的频谱分析功能。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2016-11-01）
段睿[8]（2016）在《深海环境水声传播及声源定位方法研究》一文中研究指出冷战结束之后,国际水声界的理论和实验研究偏重于浅海,国内水声界的工作也主要集中在我国周边近海的大陆架浅海环境。但在近几年,随着西太和南海局势的发展,对深海水声技术的需求非常迫切。本文结合课题组参加的多次深海水声调查,研究了深海水声传播特性,并分析了其形成的物理机理。同时,从这些特性出发,提出了若干环境适应性强的稳健被动定位方法,并利用计算机仿真或海试数据验证。本文主要包括叁个研究对象:表面波导、海底反射路径以及可靠声路径,具体研究内容包括:1.研究了表面波导中声传播的特点,从传播损失角度,提出了声呐主动发射和被动接收时的最优深度范围。为提高近海面声呐在深海工作时的性能,利用劳埃德镜原理和简正波模型分析了表面波导中声源-接收点的几何位置对中高频声传播的影响:首先,针对表面波导经典截止频率公式未考虑声源深度的缺点,提出了一种新的截止频率计算方法,用于指导声源的布放深度;再次,针对接收点位置的选择问题,提出了表面波导低传播损失层概念,并给出该层厚度的表达式,用于指导接收点的布放深度;最后,为提高接收阵列在表面波导工作时的输出信噪比,研究了声波的波达角随声源深度和声频率的变化规律,并基于简正波模型揭示了波达角变化的物理机理。2.针对深海中近距离目标探测存在盲区的问题,提出利用低频表面波导能量泄漏探测盲区的概念。声频率在经典截止频率附近或低于经典截止频率时,声波不会被完全限制在表面波导中传播,而是在传播中向表面波导下的声影区泄漏能量,从而“照亮”影区。利用简正波理论和几何绕射理论分析了泄漏声能量的传播特性。同时,能量泄漏引起了表面波导中能量的快速衰减,衰减系数与表面波导厚度和声频率密切相关。利用详细的仿真分析,拟合了衰减系数的表达式,揭示了表面波导厚度和声频率在影响衰减时的强耦合作用。3.针对深海目标探测定位的盲区问题,提出利用海底反射信号的到达结构定位目标的方法。不同于传播的匹配场定位方法,新的定位方法将声源距离和深度分开估计,估计精度更高,环境适应性更强。距离估计利用基于波达角信息的改进加权子空间拟合算法,考虑了阵列倾斜的影响。深度估计利用距离估计的后验信息,结合多途时延匹配给出目标深度信息。4.为提高深海目标探测的信噪比,并实现中近距离无盲区探测和定位,提出了利用深海可靠声路径定位目标的方法。首先分析了可靠声路径传播中多途到达结构随声源位置的变化规律,结果表明基于多途到达角的定位方法在该环境中适用。针对现有方法的复杂和不精确的多途到达角估计问题,本文利用改进加权子空间拟合算法实现目标定位,既使用了到达角信息,又无须估计到达角。5.为简化可靠声路径探测模式的系统配置,提出两种利用单水听器实现目标位置估计的方法。若利用可靠声路径的优点,将阵列布放在深海近海底位置,对阵列的技术要求较高,比较实用的方法是利用单水听器(或带有方向性的刚性平面阵)实现目标状态估计。本文提出利用迭代扩展卡尔曼滤波的方法估计宽带运动目标的位置:假设目标沿接收点的径向方向匀速运动,将目标的距离、深度和速度做为目标状态,构建状态方程;利用射线理论计算任意声源位置处,直达波和海面反射波的时延,作为观测方程;利用自相关函数估计直达波和海面反射波的时延随时间的变化,将其作为观测值。在可靠声路径中,单水听器定位还可以通过挖掘声场的干涉特征实现。当位于临界深度以下的水听器接收中距离声源发出的宽带信号时,将接收信号的频谱随声源距离的变化画成伪彩图,可以观察到明暗相间的条纹,本文定义为可靠声路径条纹。研究了该条纹形成的物理机理,使用简正波的射线描述方法对其进行建模,得到定量计算条纹频率-距离二维分布的方法。利用该条纹的二维分布与声源深度密切相关的特性,提出了两种分别适用于确定性环境和起伏环境情况的声源深度分类方法。(本文来源于《西北工业大学》期刊2016-06-01）
莫亚枭,朴胜春,张海刚,李丽[9]（2016）在《一种能量守恒的双向耦合简正波水声传播模型》一文中研究指出针对非水平边界条件近似处理所引起的双向声场能量不守恒问题,提出了一种满足能量守恒的双向耦合简正波模型。在模型的建立中,严格考虑了非水平界面的边界条件,并依据介质运动方程和连续性方程推导了便于数值计算的耦合微分方程。同时,结合能量守恒方程和不同海底参数下的数值计算,对模型的准确性进行了研究。由理论分析和仿真结果可以看出,边界条件的严格考虑将导致边界修正项的产生,而边界修正项的引入确保了耦合系数满足对称性和模型所计算的声场满足能量守恒,使得本模型可充分考虑边界水平变化对声场的影响,实现非水平分层波导中双向场的准确计算。(本文来源于《声学学报》期刊2016年02期）
陈建华,朱海,郭正东,栾禄雨[10]（2016）在《基于水声传播时延补偿的惯导误差修正方法》一文中研究指出针对潜器惯导定位误差修正问题,提出惯导/多信标水声测距组合导航实现方法,并主要针对由于潜器运动与水声传播时间延迟导致的误差进行分析,提出一种基于水声传播时延补偿的水下惯导定位误差修正方法,该方法利用扩展卡尔曼滤波,通过对惯导系统位置误差状态的前推,重构量测方程,实现量测方程与系统量测量时间的一致性,补偿时间延迟产生的误差。仿真结果表明,该方法可有效提高惯导/多信标水声测距组合导航系统对惯导定位误差修正的精度。(本文来源于《舰船科学技术》期刊2016年05期）
水声传播论文开题报告
（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：
基于最新的高性能计算平台、发展高效率的大规模并行优化算法是解决复杂水声场高效数值计算的技术手段之一。本文针对叁维楔形海底水声传播计算问题,提出了基于共享内存编程模型OpenMP的并行优化方案,并结合Intel新一代KNL至强融核平台开展了多线程条件下的并行性能测试分析。数值试验结果表明:采用镜像法求解叁维楔形海底水声传播问题适用于并行计算优化,且在KNL平台上表现出较优的并行加速性能。
（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。
水声传播论文参考文献
[1].张玉涛,李韦华,谭鑫.浅海环境水声传播数据实测与仿真分析[J].海洋测绘.2019
[2].肖汶斌,王勇献,刘巍,蓝强,程兴华.基于KNL平台的叁维楔形海底水声传播并行优化[C].中国声学学会水声学分会2019年学术会议论文集.2019
[3].张理论,郭贤鹏,王得志,王勇献,吴艳群.基于Kriging替代模型的水声传播损失不确定性量化研究[J].哈尔滨工程大学学报.2019
[4].郑广学,祝捍皓,郑红,林建民,汤云峰.一种基于低频水声传播特性的浅海地声参数反演方法研究[J].浙江海洋大学学报(自然科学版).2018
[5].张林,徐国军,孙雪海.基于HPC的水声传播并行计算研究[C].中国声学学会2017年全国声学学术会议论文集.2017
[6].陈彬彬.水声阵列信号仿真声传播快速计算方法研究[D].东南大学.2017
[7].吉虹宇.基于OpenFOAM的水声传播模拟平台开发与验证[D].国防科学技术大学.2016
[8].段睿.深海环境水声传播及声源定位方法研究[D].西北工业大学.2016
[9].莫亚枭,朴胜春,张海刚,李丽.一种能量守恒的双向耦合简正波水声传播模型[J].声学学报.2016
[10].陈建华,朱海,郭正东,栾禄雨.基于水声传播时延补偿的惯导误差修正方法[J].舰船科学技术.2016
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