Bayes匹配场地声参数反演:多步退火Gibbs采样算法
本文关键词:Bayes匹配场地声参数反演:多步退火Gibbs采样算法 出处:《兵工学报》2017年07期 论文类型:期刊论文
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【摘要】:为实现海洋地声环境参数的快速高效反演,提出多步退火Gibbs(Multi-AG)采样算法,可消除因参数搜索空间设置对参数反演结果的影响,并有效解决Bayes匹配场高维参数反演过程中常见的运算量大、旁瓣高等问题。分析待反演地声参数对匹配场处理器的敏感性,用以制定多步反演与退火方案,利用Gibbs采样算法反演敏感性级别最高的参数,计算其均值并代入后续反演步骤,进而采用退火Gibbs采样算法逐步反演后续参数;利用数值仿真实验对比Metropolis-Hastings算法、Gibbs采样算法、快速Gibbs采样算法和Multi-AG采样算法的反演效果。实验结果表明,与其他3种算法相比,Multi-AG采样算法可通过最小的计算量得到均方差最小、精度最高的参数反演结果。
[Abstract]:In order to realize fast and efficient retrieval of ocean acoustic environment parameters, a multi-step annealing Gibbsberg Multi-AGG sampling algorithm is proposed, which can eliminate the effect of parameter search space setting on parameter inversion results. And effectively solve the Bayes matching field in the process of high-dimensional parameters inversion common problems such as large computation, high sidelobe, etc., and analyze the sensitivity of the acoustic parameters to the matching field processor. The method is used to formulate the multi-step inversion and annealing scheme, using the Gibbs sampling algorithm to retrieve the most sensitive parameters, calculate the mean value and substitute the subsequent inversion steps. Then the annealing Gibbs sampling algorithm is used to retrieve the subsequent parameters step by step. Numerical simulation experiments are used to compare the Metropolis-Hastings algorithm and the Gibbs sampling algorithm. The inversion effect of fast Gibbs sampling algorithm and Multi-AG sampling algorithm. The experimental results show that compared with the other three algorithms. The Multi-AG sampling algorithm can obtain the minimum mean square error and the highest precision parameter inversion results.
【作者单位】: 海军海洋测绘研究所;哈尔滨工程大学水声工程学院;
【基金】:国家自然科学基金项目(41406004)
【分类号】:P733.2;TB56
【正文快照】: Geoacoustic Parameters Inversion of Bayes Matched-field:A Multi-annealing Gibbs Sampling AlgorithmGAO Fei1,PAN Chang-ming1,SUN Lei1,2(1.Naval Institute of Hydrographic Surveying and Charting,Tianjin 300061,China;2.College of Underwater Acoustic Engineeri
【参考文献】
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1 李倩倩;李整林;张仁和;;不确知海洋环境下的贝叶斯声源定位法[J];声学学报;2014年05期
2 王奇;王英民;苟艳妮;;不确定环境下后验概率约束的匹配场处理[J];兵工学报;2014年09期
3 潘长明;高飞;孙磊;王璐华;王本洪;李璨;;浅海温跃层对水声传播损失场的影响[J];哈尔滨工程大学学报;2014年04期
4 赵航芳;李建龙;宫先仪;;不确实海洋中最小方差匹配场波束形成对环境参量失配的灵敏性分析[J];哈尔滨工程大学学报;2011年02期
5 李整林;李风华;;Geoacoustic inversion for sediments in the South China Sea based on a hybrid inversion scheme[J];Chinese Journal of Oceanology and Limnology;2010年05期
【共引文献】
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1 高飞;潘长明;孙磊;;Bayes匹配场地声参数反演:多步退火Gibbs采样算法[J];兵工学报;2017年07期
2 王奇;陈航;王英民;诸国磊;;浅海环境下稳健的最小二乘匹配场定位算法[J];西北工业大学学报;2017年03期
3 韩云峰;郑翠娥;孙大军;;长基线声学定位系统跟踪解算优化方法[J];声学学报;2017年01期
4 郑广赢;黄益旺;;微扰法声速剖面反演改进算法[J];哈尔滨工程大学学报;2017年03期
5 胡治国;李整林;秦继兴;任云;张仁和;;深海海底斜坡环境对声传播规律的影响[J];中国科学:物理学 力学 天文学;2016年09期
6 胡治国;李整林;张仁和;任云;李捚;;深海不平海底对声场水平纵向相关性的影响[J];声学学报;2016年05期
7 李倩倩;阳凡林;张凯;郑炳祥;;不确定海洋环境中基于贝叶斯理论的声源运动参数估计方法[J];物理学报;2016年16期
8 高飞;潘长明;李胜全;孙磊;陈符森;;基于HMG法的被动声呐浅海探测距离预报[J];鱼雷技术;2016年03期
9 LI Qianqian;LI Zhenglin;ZHANG Renhe;;Bayesian localization in an uncertain ocean environment[J];Chinese Journal of Acoustics;2016年01期
10 吴双林;李整林;秦继兴;;Geoacoustic Inversion for Bottom Parameters in the Deep-Water Area of the South China Sea[J];Chinese Physics Letters;2015年12期
【二级参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 张旭;张永刚;;浅海温跃层对声信道影响的仿真研究[J];系统仿真学报;2012年10期
2 赵航芳;李建龙;宫先仪;;不确实海洋中最小方差匹配场波束形成对环境参量失配的灵敏性分析[J];哈尔滨工程大学学报;2011年02期
3 李整林;李风华;;Geoacoustic inversion for sediments in the South China Sea based on a hybrid inversion scheme[J];Chinese Journal of Oceanology and Limnology;2010年05期
4 李佳讯;张韧;王彦磊;黄志松;张丽华;;Kraken海洋声学模型及其声传播与衰减的数值试验[J];海洋科学进展;2009年01期
5 李建龙;潘翔;;不确实海洋环境下的贝叶斯匹配场处理[J];声学学报(中文版);2008年03期
6 杨坤德;马远良;邹士新;雷波;;基于环境扰动的线性匹配场处理方法[J];声学学报;2006年06期
7 杨坤德;马远良;;基于扇区特征向量约束的稳健自适应匹配场处理器[J];声学学报;2006年05期
8 杨坤德;马远良;张忠兵;邹士新;;不确定环境下的稳健自适应匹配场处理研究[J];声学学报;2006年03期
9 ;An oscillation phenomenon of low frequency reverberation in the shallow water and its physical explanation[J];Science in China(Series G:Physics,Mechanics & Astronomy);2005年04期
10 ;Anomalous sound propagation due to the horizontal variation of seabed acoustic properties[J];Science in China(Series G:Physics,Mechanics & Astronomy);2004年05期
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1 李鹤龄;Gibbs方程是否适用于开放系统[J];大学物理;2005年03期
2 张秀芳;平磊;;关于Gibbs函数变关系式引出的探讨[J];中国计量学院学报;1993年01期
3 程世红;吕娜;;Gibbs光学双稳系统特性的仿真[J];内江师范学院学报;2013年12期
4 崔树森;表面超量函数Г_i~б(x)的建立和零吸附基准面的合理选择——兼论其在Gibbs定理和Laplace公式热力学推证中的重要作用[J];沈阳工业大学学报;1988年03期
,本文编号:1437786
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