基于浅海声场传播特性的海底声参数反演研究

发布时间：2022-07-11 12:47

　　海水环境参数和海底声学参数共同构成了水声传播计算的最重要的环境参数,相比水体环境参数,海底声参数更难直接测量,因而对其的有效获取研究一直是水声学中的热门课题。与直接测量的方法相比,声学方法反演可以避免人力、物力的浪费,能高效的获取海底声参数,有着良好的发展前景。本文针对浅海海底声参数的获取问题,提出了一种基于贝叶斯理论的浅海海底纵波声速、横波声速、纵波衰减、横波衰减、密度5项海底声参数反演方法。使用中,首先通过快速场方法（Fast Field Method,FFM）计算声压场的理论预报值,其次根据贝叶斯理论基于似然函数建立实测声压场与理论声压场之间的目标函数,并分析了该目标函数对各参数敏感度大小,最后依照Metropolis接受准则采样给出待反演参数的后验概率密度（Posterior Probability Density,PPD）作为反演结果,并从统计角度对反演结果的不确定性进行分析。为验证本方法的可行性与可靠性,本文分别采取数值模拟和实验室水池实验数据进行反演研究,研究结果表明:（1）与传统地声参数反演方法相比,本方法用反映地声参数向量综合信息的后验概率统计特性表征反演结果,相比传... 

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 论文研究背景及其意义
    1.2 研究现状及存在的不足
    1.3 论文的研究内容
第二章 声场建模研究
    2.1 模型介绍
    2.2 模型选取
    2.3 声场建模
        2.3.1 基于快速场理论的计算方法
        2.3.2 声场仿真验证
    2.4 本章小结
第三章 目标函数与优化算法
    3.1 贝叶斯理论
    3.2 目标函数
    3.3 优化算法
        3.3.1 反演方法研究
        3.3.2 反演方法验证
        3.3.3 遗传算法(GA)
    3.4 本章小结
第四章 仿真数据处理
    4.1 声传播特性分析
    4.2 目标函数对各参数的敏感度分析
    4.3 仿真反演结果分析
    4.4 本章小结
第五章 水池实验数据处理
    5.1 实验概况
    5.2 反演结果分析与验证
    5.3 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文及研究成果



本文编号：3658190