浅海声简正波分离方法研究

发布时间：2020-05-10 15:19

【摘要】：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。
【学位授予单位】：国家海洋局第一海洋研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：P733.2

【参考文献】