检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2016年第21期65卷 207-216页

作者：郭晓乐杨坤德马远良杨秋龙西北工业大学海洋声学信息感知工业和信息化部重点实验室西安710072 西北工业大学航海学院西安710072

针对浅海环境中传播的低频宽带水声脉冲信号,基于简正波水平波数差和波导不变量之间的关系,本文提出了一种利用距离-频散参数二维平面聚焦测距与匹配模态能量定深的目标声源定位方法.首先,通过将由频散参数和波导不变量表示的前几阶模... 详细信息

针对浅海环境中传播的低频宽带水声脉冲信号,基于简正波水平波数差和波导不变量之间的关系,本文提出了一种利用距离-频散参数二维平面聚焦测距与匹配模态能量定深的目标声源定位方法.首先,通过将由频散参数和波导不变量表示的前几阶模态相速度与由环境模型计算的相速度进行对比分析,从而估计出前几阶模态的频散参数和环境的波导不变量.其次,利用估计出的频散参数值和波导不变量对接收信号进行消频散变换处理,只有当接收信号的距离参数等于目标声源距离时,各号简正波的幅度均达到最大值,在距离-频散参数二维平面上,出现声压聚焦的现象,利用此现象可以估计目标声源的距离.不仅如此,消频散变换后的接收信号,前几阶模态在时域上明显地分离开来,可以准确地估计出前几阶模态的能量,采用多模态能量匹配的方式,可以估计出目标声源的深度.最后,通过对仿真和冬季获得的气枪信号数据处理结果验证了本文方法的有效性.

关键词：消频散变换测距和定深波导不变量气枪信号

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

功率谱密度消频散变换被动估计脉冲声源距离

引用

电子与信息学报 2024年第9期46卷 3592-3601页

作者：刘建设朱广平殷敬伟陈文剑孙辉哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工程大学极地海洋声学与技术应用教育部重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001

浅海中传播的低频声波具有多模态特征和频散效应。对接收声信号消频散变换(DDT)可以消除频散效应,实现被动估计声源距离。针对消频散变换存在的测距多值问题,该文提出一种利用功率谱密度消频散变换的被动测距方法(PSD-DDT)。首先使用声... 详细信息

浅海中传播的低频声波具有多模态特征和频散效应。对接收声信号消频散变换(DDT)可以消除频散效应,实现被动估计声源距离。针对消频散变换存在的测距多值问题,该文提出一种利用功率谱密度消频散变换的被动测距方法(PSD-DDT)。首先使用声场模型KRAKEN计算模态的水平波数;其次在只知道波导不变量大概范围的情况下,估计两个模态之间的频散常数;然后对保留了模态间干涉项的功率谱密度进行消频散变换;最后获得目标距离的估计值为PSD-DDT极大值对应的自变量与频散常数的比值。另外,当海洋参数未知时,需要分别对待测声源和引导声源进行PSD-DDT,利用自变量的比值确定声源距离,这种方法不需要估计频散常数。通过仿真和海试验证了PSD-DDT方法被动测距的有效性,并分析了波导不变量、模态阶数、噪声等因素对距离估计结果的影响。基于黄海试验结果,与DDT方法相比,PSD-DDT的测距误差下降了约49.2%。在35 km范围内最优波导不变量对应的平均相对误差约2.55%,被动测距精度较高。

关键词：目标探测距离估计消频散变换波导不变量功率谱密度

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

消频散变换反演海底地声参数

引用

中国海洋大学学报（自然科学版） 2011年第S1期41卷 433-435页

作者：姚玉玲高大治任新敏中国海洋大学信息科学与工程学院山东青岛266100

提出1种将消频散变换应用到海底地声参数反演的方法。对单一水听器接收声压信号进行消频散处理后,根据群延时差建立代价函数,反演得到主要海底参数,最后根据贝叶斯统计理论给出了待反演地声参数的边缘后验概率密度。对单层波导进行仿真... 详细信息

提出1种将消频散变换应用到海底地声参数反演的方法。对单一水听器接收声压信号进行消频散处理后,根据群延时差建立代价函数,反演得到主要海底参数,最后根据贝叶斯统计理论给出了待反演地声参数的边缘后验概率密度。对单层波导进行仿真证明这种新方法的有效性。

关键词：消频散变换地声参数边缘概率密度

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

频散、声场干涉结构、波导不变量与消频散变换

引用

哈尔滨工程大学学报 2010年第7期31卷 825-831页

作者：王宁高大治王好忠中国海洋大学信息科学与工程学院山东青岛266100

浅海低频声场具有稳定的干涉结构,在距离-频率平面干涉结构可以由波导不变量概念统一刻画.回顾了频散、干涉结构和波导不变量概念的关系.综述、解释了作者等人新近引入的消频散变换,一种类似Fourier变换的双参数酉变换,变换可以同时消... 详细信息

浅海低频声场具有稳定的干涉结构,在距离-频率平面干涉结构可以由波导不变量概念统一刻画.回顾了频散、干涉结构和波导不变量概念的关系.综述、解释了作者等人新近引入的消频散变换,一种类似Fourier变换的双参数酉变换,变换可以同时消除多模频散.变换的惟一先验输入参数是β-不变量.给出了初步实验数据处理结果.首次将消频散变换引入处理耦合简正波和混响问题,解释并证明了消频散变换在这些问题中的有效性.

关键词：频散声场干涉结构波导不变量消频散变换

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于消频散变换的模态分离与信号重构

基于消频散变换的模态分离与信号重构

引用

作者：姜双双中国海洋大学

学位级别：硕士

浅海波导中的声场可以看成是不同号简正波的叠加，各号简正波的幅度和相位与声场环境、声源位置等信息有关。对于宽带信号，在浅海波导中经过远距离传播后，由于不同号简正波的频散曲线不同，所以接收到各号简正波时域波形也不尽相同，... 详细信息

浅海波导中的声场可以看成是不同号简正波的叠加，各号简正波的幅度和相位与声场环境、声源位置等信息有关。对于宽带信号，在浅海波导中经过远距离传播后，由于不同号简正波的频散曲线不同，所以接收到各号简正波时域波形也不尽相同，出现单模信号展宽、多模态混叠等现象，这就是频散效应。频散会导致接收信号的信噪比降低，目标识别困难等问题。　　参考波导不变量表达式，王宁教授等人提出了一种消频散变换算法，它是相应的对不同频率进行相位补偿来消除信道频散效应。本文结合消频散变换在水声信号处理领域进行了两个扩展应用研究，第一个是将相位滤波和消频散变换结合来实现时域模态分离，第二个是模态滤波和消频散变换结合实现声源信号重构。　　本文主要内容如下：　　（1）根据简正波理论推导得到理想波导中的简正波解和波导不变量的表达式，参考波导不变量推导出消频散变换的公式。相位滤波器被证实具有相关峰尖锐、抗噪声能力强等优点。本文将光学图像处理中的相位滤波的处理方法应用到水声信号处理中，将其与消频散变换结合起来，发现在分离简正波模态时取得了很好的效果。在水声通讯中，重构出源信号同样具有重要的意义，但是仅对接收信号进行模态滤波重构出源信号的精度低，本文将模态滤波和消频散变换结合起来处理垂直阵信号，大大提高了重构声源信号的精度。　　（2）通过数值仿真和海试数据处理证明了相位滤波对比传统匹配滤波在结合消频散变换时能更好的实现时域模态分离，时域分辨率更高。分析发射信号带宽对于相位滤波处理结果的影响，发现发射信号带宽越窄，相位滤波结合消频散变换分离简正波的效果越明显，但是不论宽带还是窄带信号，在分离各号简正波模态时相位滤波都比传统匹配滤波更有优势。对海试数据进行相位滤波和消频散处理时发现了耦合简正波的存在，使得相位滤波结合消频散变换有了更多的应用价值。　　（3）通过数值仿真和海试数据处理证明了模态滤波结合消频散变换能更好的重构出发射源信号。将本文提出的方法应用在海试数据处理中，取得较好的重构效果，并且分析了海试数据结果产生误差的原因。

关键词：简正波消频散变换相位滤波信号重构模态分离

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

消频散变换被动目标定位方法

消频散变换被动目标定位方法

引用

2016’中国西部声学学术交流会

作者：张爽张寅权高思宇李国富高大治国家海洋技术中心国家海洋信息中心中国海洋大学

频散是水声波导一种重要的物理现象,它使得接收信号时间展宽,从而降低水声目标探测的性能;同时,频散中包含目标的距离信息。为了从频散中提取目标距离,本文利用消频散变换提出了一种被动目标定位的方法。首先,利用消频散变换方法搜得消... 详细信息

频散是水声波导一种重要的物理现象,它使得接收信号时间展宽,从而降低水声目标探测的性能;同时,频散中包含目标的距离信息。为了从频散中提取目标距离,本文利用消频散变换提出了一种被动目标定位的方法。首先,利用消频散变换方法搜得消频散距离参数;然后,根据距离参数构造代价函数进行目标定位。本文通过声场数值仿真证明上述方法的有效性。本文方法非常适合浅海频散较强的波导环境,在海底声学监测和军事目标探测中具有潜在的应用价值。

关键词：消频散变换被动目标定位

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

应用消频散变换的浅海水声信号盲解卷

应用消频散变换的浅海水声信号盲解卷

引用

2016’中国西部声学学术交流会

作者：张爽张寅权李国富崔华义国家海洋技术中心国家海洋信息中心

水声信号经过海洋波导传播后,接收信号会产生畸变。海洋环境和声源先验信息未知的情况下,由畸变的接收信号重构源信号的过程称为盲解卷,盲解卷的实质是抵消畸变。从声场简正波角度理解,接收信号的畸变由两部分构成:多模传播和单模频散... 详细信息

水声信号经过海洋波导传播后,接收信号会产生畸变。海洋环境和声源先验信息未知的情况下,由畸变的接收信号重构源信号的过程称为盲解卷,盲解卷的实质是抵消畸变。从声场简正波角度理解,接收信号的畸变由两部分构成:多模传播和单模频散。为抵消这两种畸变,本文提出一种盲解卷方法:首先利用数据驱动模态分解进行简正波过滤抵消多模的影响;然后利用消频散变换抵消单模频散。海上试验数据处理结果表明,相比以前单纯的简正波过滤盲解卷,本文方法重构出的源信号与真实源信号的相关系数能够提高15个百分点。

关键词：消频散变换盲解卷模态分解

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

浅海低频水声通信接收处理技术研究

浅海低频水声通信接收处理技术研究

引用

作者：肖爽哈尔滨工程大学

学位级别：博士

我国浅海资源丰富,无论是在海洋资源开发领域还是海洋军事防御领域,水声通信技术尤其是浅海远程通信技术都具有十分重要的作用。远程水声信道的复杂结构和低接收信噪比（Signal-to-Noise Ratio,SNR）将导致信息解调准确性下降,通信效率... 详细信息

我国浅海资源丰富,无论是在海洋资源开发领域还是海洋军事防御领域,水声通信技术尤其是浅海远程通信技术都具有十分重要的作用。远程水声信道的复杂结构和低接收信噪比（Signal-to-Noise Ratio,SNR）将导致信息解调准确性下降,通信效率降低,通信距离受限等问题。从声波在水中的衰减规律可以看出,低频声信号更适合在水下远程传输。浅海低频环境是一种典型的声波导,其信道特征与无线通信信道和传统的以射线模型为基础的水声信道不同,因此传统的基于射线模型的通信技术在浅海低频水声信道中将产生模型失配问题,无法获得最优性能。本文从简正波模型角度分析并解决浅海低频通信问题,在利用理论和仿真分析浅海低频信道特征后,研究了该信道对单载波通信,扩频通信和阵列接收处理性能的影响,并根据信道特征对三种通信系统中的传统接收处理方法加以改进,提出了簇稀疏变步长自适应均衡算法,模态频散补偿接收处理技术和多模态联合均衡处理方法,以提高三种通信系统抑制信号的畸变的能力,从而提高通信接收处理性能。本文首先分析了浅海低频声场的特征。根据简正波理论,浅海声场由若干模态叠加而成,每个模态的相位随频率和模态阶数成非线性变化。这种非线性相位导致不同模态,同一模态内的不同频率信号具有不同的群速度和相速度。由于低频通信信号一般是宽带信号,在水平方向经过一定距离传播后,接收信号的不同模态和不同频率之间会出现较为明显的时延差,使得接收信号出现多模态和模态脉冲展宽现象,分别对应模态间频散和模态内频散效应。在垂直方向上,各模态幅度随深度变化,且不同模态对应的特征函数相互正交。这些特性导致浅海低频声场更加复杂,也为接收系统的设计和改进提供了新思路。针对浅海低频信道的模态频散现象,本文基于单载波通信系统改进了自适应算法以提高自适应均衡处理的性能。与中高频水声信道中常见的稀疏特性不同,浅海低频信道可归纳为簇稀疏特性。对于各模态可分开的信道,稀疏簇数与有效模态阶数相同。由于高阶模态明显的脉冲展宽现象,簇的大小随着时延的增加而增加。针对这种现象,在仿射投影（Affined Project,AP）算法的基础上,提出了改进的l2,0-AP算法和变步长的l2,0-SH-AP算法。前者在传统算法的代价函数中引入了组合范数l2,0约束函数来刻画信道的簇稀疏特性;后者还利用压缩感知（Compressed Sensing,CS）理论中的收缩降噪方法,通过瞬时迭代后验误差最小化准则得到随迭代次数变化的步长,避免了算法实现过程中步长参数的折中选取。仿真结果表明,l2,0-AP算法可有效地降低自适应迭代达到稳态后的计算误差,l2,0-SH-AP算法通过在收敛阶段和稳态阶段自适应的调整步长,可同时提升算法的收敛速度和稳态误差性能。在5 km和20 km信道中的仿真结果表明,与传统AP算法相比,基于上述两种算法的判决反馈均衡器（Decision Feedback Equalizer,DFE）能分别获得5 d B和3 d B的性能增益。海试数据处理结果表明,通信距离为5km时,基于l2,0-AP算法的DFE性能增益有限,而l2,0-SH-AP算法可有效降低误码率（Bit Error Rate,BER）,实现无误码通信。在通信距离为10 km时,基于两种改进算法的DFE均可以将BER降低一个数量级。低接收信噪比是水声通信面临的严重问题之一。为了提高接收增益,通常采用扩频通信体制。直接序列扩频（Direct-Sequence Spread-Spectrum,DSSS）通信系统的通用接收处理方法为Rake解调器,利用不同抽头增益的加权叠加结果解调信号。在浅海低频信道中,高阶模态的严重能量色散为Rake接收处理时有效抽头的检测及合并带来困难。为了解决这个问题,本文结合消频散变换,提出了模态频散补偿（Modal Dispersion Compensation,MDC）接收处理技术。它首先通过相位补偿同时抵消各模态的模态内频散,将各阶模态的波形恢复至与发送波形基本一致,抑制高阶模态的能量分散,然后利用传统Rake处理结构对各阶模态进行加权合并,以实现信息解调。在频散特征更为复杂的环境下,可用改进的IMDC（Improved MDC）接收处理技术实现各模态的模态内频散的同时消除。仿真结果表明,与传统Rake接收处理相比,MDC接收处理可提高待合并模态数目和模态处理增益。在两种频散特征都非常明显的40 km的信道中,可获得近4 d B的性能增益。对于模态频散不明显的2 km信道和只存在1个强频散模态的200 km信道,仍能分别获得1 d B和2 d B的增益。试验数据处理结果表明,IMDC接收处理在实际信道下具有近3 d B的增益,可有效降低BER。提高接收系统增益的另一种重要手段就是采用阵列接收处理。由于平面波模型失配,信道时延扩

关键词：浅海低频水声通信频散现象簇稀疏信道消频散变换模态滤波

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

浅海声场波导不变量及应用研究

浅海声场波导不变量及应用研究

引用

作者：高大治中国海洋大学

学位级别：博士

浅海声场波导不变量研究可用于水声探测、环境参数监测及反演、阵列信号处理等，是近十几年来水声领域的研究热点。本文结合国防预研项目和国家自然科学基金课题，围绕浅海声场波导不变量β进行了探索性研究。开展了波导不变量β和环境... 详细信息

浅海声场波导不变量研究可用于水声探测、环境参数监测及反演、阵列信号处理等，是近十几年来水声领域的研究热点。本文结合国防预研项目和国家自然科学基金课题，围绕浅海声场波导不变量β进行了探索性研究。开展了波导不变量β和环境参数的关系以及消频散变换的环境适应性等基础研究，同时进行了基于消频散变换的人工时反镜和应用声强谱干涉结构监测浅海跃层深度起伏的应用基础研究。主要研究内容及贡献如下：（1）从***给出的波导不变量β定义式出发，尝试探讨海洋环境参数与波导不变量β的关系。论文重点研究了浅海典型单跃层水体下，跃层参数与波导不变量β的关系，给出了根据跃层参数预测波导不变量β的理论表达式，经数值仿真验证，该表达式在高频段可较好预测波导不变量β的变化趋势。（2）论文深入研究了消频散变换的环境适应性，将其推广应用到典型夏季单跃层波导环境，通过数值仿真和海试数据处理验证了消频散变换推广的有效性。（3）论文提出了一种基于消频散变换的人工时反镜方法，应用消频散变换及论文提出的简正波极性判断算法对浅海声传播垂直阵数据进行处理，可实现单点源声场的时反聚焦。通过理论分析和数值仿真探讨了模态频散及模态数对聚焦效果的影响，最后通过海试数据验证了论文提出的人工时反方法的有效性。（4）根据浅海声场波导不变量β在高频窄带内缓变且接近于1的特性，论文提出一种应用声强谱干涉结构监测浅海跃层深度的方法，并将这一方法推广到水平缓变波导环境；数值仿真和海试数据处理结果与理论表达式吻合，验证了论文提出方法的有效性。

关键词：波导不变量消频散变换人工时反镜浅海跃层声强谱干涉条纹

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

浅海声简正波分离方法研究

浅海声简正波分离方法研究

引用

作者：杨光兵国家海洋局第一海洋研究所

学位级别：硕士

浅海声简正波的分离和信息提取是水声领域的研究热点之一。本论文系统地介绍了现有的浅海简正波分离方法，并以消频散变换为基础提出了波形匹配反消频散（Waveform Matching-Inverse Dedispersion Transform, WM-IDDT）简正波分离方法... 详细信息

浅海声简正波的分离和信息提取是水声领域的研究热点之一。本论文系统地介绍了现有的浅海简正波分离方法，并以消频散变换为基础提出了波形匹配反消频散（Waveform Matching-Inverse Dedispersion Transform, WM-IDDT）简正波分离方法。论文的主要研究内容为：（1）在Pekeris波导中，简正波垂直模态函数随频率变化不明显，对频带较窄的信号，波导产生的对信号波形的变化主要是频散引起的。经过消频散变换后的接收信号，实际上是声源信号按不同的幅度和位置（到达时间）的叠加。通过数值优化算法和波形匹配获得幅度和位置参数，从而分离简正波，得到各号简正波的幅度和到达时间信息，进而利用垂直阵数据提取垂直模态函数。提出了反消频散变换。利用在消频散变换中得到的参数，可以将声源信号补偿相应频散，还原为实际接收到的各模态波形。还原得到的信号不含噪声，即实际上完成了信号的滤波。整个过程即为波形匹配反消频散简正波分离方法。（2）对提出的波形匹配反消频散简正波分离方法进行了仿真和海试数据的简正波分离验证，通过和传统的简正波分离方法处理结果比较，证明了所提出的方法具有更高的简正波分离能力。（3）改进了利用简正波干涉结构进行目标声源测距的方法。利用波形匹配反消频散简正波分离方法分离简正波，构造确定号数的简正波的频域声强干涉结构。根据其干涉结构相位变化，在一个引导声源的帮助下，确定了目标声源的距离。通过仿真数据和实验数据验证了方法的有效性。

关键词：简正波分离消频散变换波导不变量

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：