导读:本文包含了海底声参数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:海底,参数,混响,判据,数学,浅海,剖面。
海底声参数论文文献综述
任群言[1]（2009）在《浅海环境下海底声参数获取技术研究》一文中研究指出浅海环境下,海底的声学特性对声传播起着决定性的作用,但是海底的声学参数很难通过直接测量而获取,并且直接测量获取海底声参数的方法一般都比较耗时费力。利用反演技术,所期望的海底声学参数就有可能快速、低成本地从海洋波导声传播的直接测量中提取出来。这是为什么海底声学参数反演在最近几年得到了很大重视和关注的原因。本文研究了以射线声学理论为基础的海底声学参数反演匹配场处理模型,选取水平分层的海底结构作为海底参数反演的拷贝场声场模型。利用射线声学中的Snell定律进行本征声线搜索得到本征声线结构、构造系统响应函数和接收波形,接着对仿真的接收波形进行匹配滤波处理提取各本征声线的时延信息,最后将提取的时延和幅度信息带入代价函数通过优化的方法来估计海底声学参数。由于文中参数反演问题求解是全局多参数优化问题,具有非线性及目标函数多极值的特点,本文采用具有全局优化自适应概率搜索特点的遗传算法来求解。仿真结果表明本文所研究的海底声学参数反演模型在理论上是可行的。最后进行海底参数反演实验获取实际的海上数据,然后进行匹配场处理的方法得到海底声学参数。数据处理结果和浅剖实验以及该海区的典型声学参数基本一致,实验表明该方法可以用来反演海底声学参数,具有实际工程应用意义。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2009-02-01）
郭永刚,李风华,宫在晓,彭朝晖[2]（2008）在《利用近场的船噪声反演海底声参数》一文中研究指出1引言浅海环境中,海底表层数十米深度范围内的声学参数(纵波速度、密度、衰减系数等参数)对远距离声传播有着决定性影响,直接影响着声场预报、(本文来源于《2008年全国声学学术会议论文集》期刊2008-10-01）
高伟[3]（2008）在《浅海混响统计反演海底声参数和界面统计参数研究》一文中研究指出基于贝叶斯定理的海底参数统计反演是当前水声学研究的热点之一。所谓海底参数的统计反演就是通过实际测量的声场数据来估计未知海底参数的后验概率密度(PPD)。确定了参数PPD,就可以方便地计算参数的后验矩特征量——如均值、方差、边缘后验概率分布等。根据海底参数的这些后验矩特征量不仅可以有效地获取参数的最大后验概率解,而且可以从统计的角度分析参数反演结果的不确定性。海洋声混响泛指声波传播过程中海洋中水体介质的非均匀性,海面/海底界面起伏导致的”随机”各向散射。作为海洋中普遍存在的一种声学现象,海洋声混响可用于反演海底声参数(包括海底声速、密度、衰减系数等)和界面统计参数(包括海底随机起伏高度、斜率的方差等)。由混响反演海底参数具有实验操作简便、易于实现的优点,在浅海声场的数值预报、海底底质的远距离遥测分类等实际工程应用方面均有非常重要的应用背景。本文首先简要回顾了贝叶斯统计反演理论的基本内容和几种常用的求解参数PPD的数值方法,然后在贝叶斯统计反演理论的基本框架下,分别研究了以下叁个相对独立的问题:(1)高频混响回波时间统计反演界面统计参数研究;(2)浅海声混响垂直相关统计反演海底声参数研究;(3)快速求解参数PPD的新方法研究。本文的主要贡献如下:①完善了Fuks & Godin [Waves Random Media, 14, 539-562 (2004)]关于高频混响信号(背向散射信号)传播时间统计特性理论:考虑了随机界面和波阵面“up-crossing”和“down-crossing”两种不同的相交情况,并进一步推广到随机界面高度—斜率相关的一般情形。给出了当随机界面高度—斜率统计相关情形下,最早返回的两个混响信号传播时间及其时延的概率密度函数(PDF)表达式,证明上述PDF仅是高度—斜率相关系数的绝对值ρ和无量纲参数T =(γ_0~2H)/(2πσ_0)的函数,其中σ_0~2和γ_0~2分别是界面高度与斜率的方差,H是声源高度。此外,本文首次研究了由最早返回的两个高频混响信号传播时间统计特征反演界面统计参数ρ和T的问题,提出了一种通过匹配前两个混响信号传播时间及其时延的PDF实现参数ρ和T的统计反演(匹配概率密度统计反演)方法,并根据参数的PPD分析了反演结果的不确定性。数值仿真结果表明:该方法可有效地反演界面统计参数,参数ρ相对于T反演精度较高;ρ和T之间存在较强的参数耦合。与前人认为可忽略高度—斜率相关性(ρ)的观点不同,这一结论说明此类反演问题中应同时考虑ρ和T。②处理并分析了2005黄海混响实验数据。在单层海底模型假设下利用300~800Hz频段混响垂直相关数据反演了海底声参数。结果发现:单频独立反演的声速最优值(最大后验概率估计解)随频率增加而减小。类似的结果以前也有报道,导致难以有效地确定海底的平均声速。为了解决这一问题,本文假设海底具有两层分层结构,提出了一种多频联合统计反演海底参数的方法。同一海域声传播数据的简正波分离结果、混响垂直相关实验值与基于反演参数计算的理论值均吻合良好,验证了分层海底假设及参数反演结果的有效性。③结合机器学习领域的最新成果之一——支持向量机,提出了一种求解参数PPD的新方法。该方法利用了支持向量机强大的小样本学习能力和泛化能力,能够在小样本采样的情况下快速、有效地估计参数PPD。其基本思路是以未知海底参数向量为输入向量、以对应的代价函数值为输出向量构成一个输入输出训练样本集,然后利用支持向量机对该训练样本集进行训练学习拟合代价函数。这样,对参数先验区间内的任意采样点,都可以根据上述拟合结果直接计算代价函数,而不需要再调用正演模型程序计算,从而在求解参数PPD的过程中避免了大量相对复杂繁琐的正演计算。与目前各种求解参数PPD的数值方法如穷举搜索法、Markov Chian Monte Carlo采样方法、最近邻域插值近似算法相比,均显着减少了正演模型的计算次数,节省了计算时间。一个数值仿真实例和一次海上实验数据的处理结果验证了该方法在低维匹配场反演海底声参数问题中的有效性。本文首次把支持向量机应用到求解参数PPD的问题中,为快速、有效地估计参数PPD提供了一种新思路,有助于进一步促进贝叶斯统计反演方法在实际工程中的广泛应用。(本文来源于《中国海洋大学》期刊2008-03-01）
郭永刚,王宁,高大治[4]（2006）在《由垂直入射脉冲和海底回波反演海底声参数》一文中研究指出浅海海底声参数是影响声场传播的重要参量。文中根据信号的相位特性对反演稳定性的影响进行了数值模拟;并于2002年8月在黄海海区进行了海底声参数反演实验。利用垂直入射脉冲和海底回波数据进行海底声参数反演,由于海底回波信号随穿透深度增加而导致回波信号的信噪比降低,为了有效地增加海底声阻抗反演深度,提出平滑分段抽取冲激响应,重建声阻抗剖面的方法。结合Hamilton经验公式,分离海底声速、密度,反演结果与海底采样样本分析值、经验值吻合较好。(本文来源于《中国海洋大学学报(自然科学版)》期刊2006年01期）
郭永刚[5]（2004）在《海底声参数反演研究与应用》一文中研究指出目前人类所知唯一能在水下远距离传播的能量形式是声波。海底沉积物的声速、密度、衰减系数、分层结构等声参数是浅海声场数值预报、匹配场定位、潜艇沉底隐蔽地点选择等应用中所必需的参数。关于海底声学特性研究已成为我国国防部门的重要课题。另外，海底声参数也是海底施工、海洋矿产资源、海洋油气平台、港口码头建设、渔业资源、专属经济区界定等领域所必不可少的信息。本文针对海底声参数反演问题，进行反演算法研究和海试海底声参数反演应用及其底质类型识别应用研究。 本文综合了层剥法和大域优化算法的特点，提出海底声参数复合反演方法：采用层剥法反演海底声阻抗剖面，由海底声阻抗剖面结合Hamilton经验公式分离海底声速、密度剖面；利用不同深度界面的回波频谱分析提取衰减系数剖面。获得海底声参数分布的初始估计值，建立优化算法的初始模型。在已建立初始模型的基础上，采用大域优化算法(如遗传算法)获得海底声参数的最优解。该方法克服了大域优化算法中初始模型先验性的缺点，基于实验数据建立初始模型并最优。在层剥反演声阻抗剖面的步骤中，为了得到合理正确的冲激响应序列，提出复合判据和分段抽取、平滑接续算法。在大域优化算法正演海底回波步骤中，给出了介质模型包含衰减的正演算法。海底声参数反演研究及应用海底回波信号分为相干分量和非相干分量，回波中的相干分量是反射信号和散射信号中的相干成分的贡献，而回波的非相干分量是散射信号的贡献。利用相干分量反演等效海底声阻抗，不同海底底质类型对相干分量的贡献不同，反映在声阻抗剖面上存在不同信息，相干分量反演可以获得稳定的声阻抗值的反演结果，结合Hamilton经验公式分离声速、密度。为了获取并验证适用的海底声参数反演方法，分别在2001年9月和2002年8月在黄海的7个站位进行了海底声参数实验，采用柱状重力管进行采样，在5个站位获得了有效的海底沉积物采样，实验室内分析样本声参数用作反演结果比对。在2002年的0206项目综合海试的第一个航次中，进行了南海实验，获得部分海底实验数据。应用分段抽取、平滑接续、复合判据的求解海底冲激响应的方法反演海底声参数。实现海底10一20米深度较高分辨率(25一30cm量级)、较高精度(表层误差小于9%)的海底声阻抗剖面/声速剖面/密度剖面的反演。海底声参数反演结果可以用作海底底质类型辨识;除此之外，利用小波分析多分辨率的特点，提取了海底声阻抗剖面起伏特征的一个特征量，可以区分砂质、粘土底质类型。(本文来源于《中国海洋大学》期刊2004-05-01）
高大治,李鹏,王宁[6]（2001）在《海底声参数复合反演》一文中研究指出海底结构是影响浅海声波传播的重要因素。远程声纳信号在传播过程中与海底发生多次相互作用,海底声学特性是声纳作用距离预报的重要参数。海底各类沉积层的声学特征如声速、声阻抗、声吸收系数及分层结构,是浅海声场数值预报、匹配场定位、低频远程海底反射声纳作用距离预报、潜艇隐蔽坐底地点选择等应用所必需的参数。 在海洋声学中,有关海底分层结构的反演问题就是对于已知的入射声波,通过分析(本文来源于《中国科学院海洋科学青年学术研讨会暨2001年海洋湖沼科学青年学者论坛论文摘要集》期刊2001-07-01）
宫在晓[7]（1999）在《利用爆炸声传播损失垂直结构反演海底声参数》一文中研究指出浅海海底声参数反演,是近年来海洋声学的热点问题。用于其中声学现象,有脉冲传播、海洋噪声。传描损失是较早被用来反演海底声参数,但应用于爆炸声声传播海上实验,结果并不是很理想。其原因一方面在于传播条件的起伏引起单频的传播损失的起伏较大,而且爆炸声源的声源频谱本身也具有一定的不稳定性,这使得反演变得困难。本文针对爆炸声传播实验的具体情况,尝试利用频带平均传播损失的垂直结构进行反演,取得较为稳定的结果。(本文来源于《中国声学学会1999年青年学术会议[CYCA'99]论文集》期刊1999-11-01）
海底声参数论文开题报告
（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：
1引言浅海环境中,海底表层数十米深度范围内的声学参数(纵波速度、密度、衰减系数等参数)对远距离声传播有着决定性影响,直接影响着声场预报、
（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。
海底声参数论文参考文献
[1].任群言.浅海环境下海底声参数获取技术研究[D].哈尔滨工程大学.2009
[2].郭永刚,李风华,宫在晓,彭朝晖.利用近场的船噪声反演海底声参数[C].2008年全国声学学术会议论文集.2008
[3].高伟.浅海混响统计反演海底声参数和界面统计参数研究[D].中国海洋大学.2008
[4].郭永刚,王宁,高大治.由垂直入射脉冲和海底回波反演海底声参数[J].中国海洋大学学报(自然科学版).2006
[5].郭永刚.海底声参数反演研究与应用[D].中国海洋大学.2004
[6].高大治,李鹏,王宁.海底声参数复合反演[C].中国科学院海洋科学青年学术研讨会暨2001年海洋湖沼科学青年学者论坛论文摘要集.2001
[7].宫在晓.利用爆炸声传播损失垂直结构反演海底声参数[C].中国声学学会1999年青年学术会议[CYCA'99]论文集.1999
论文知识图
