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基于虚源法的声矢量场建模与预报及软件实现

焦伟奇

  实际海洋环境中接收到的声场除了以声压为代表的标量信息外,还包括质点振速、位移、加速度和声压梯度等矢量信息,结合声压和质点振速的联合信号处理方法与传统的声压信号处理方法相比则表现出诸多的优势;声矢量场的研究在运用矢量水听器进行目标探测和估计中具有重要的作用。目前,大多数的声场建模理论和传播特性研究都是基于声压场的,所以,有必要建立一种声矢量场的理论模型对水声传播的声压场和声矢量场进行研究。 本文主要采用虚源法建立了水平和倾斜海底情况下的声矢量场模型,进而计算出声场中的声压、质点振速以及质点位移,并分析了各物理量的传播损失。与简正波模型、抛物近似和射线理论等典型的水下声传播模型得到的结果相比,验证了虚源法的准确性和有效性。 为了便于声场数值计算的实现,本文对KRAKEN、RAM和HARPO等基于不同计算模型编写的声场计算软件进行了系统研究,并与虚源法计算程序集成在一起,在VC++6.0环境下开发出声场预报平台软件,实现声场的声压、质点振速和位移传播损失曲线、声场伪彩图、声线轨迹、声速剖面、发射信号和接收信号的时域波形等界面显示,该软件具有易于操作,功能丰富,界面友好等特点。……   
[关键词]:虚源法;声矢量场;声场软件;数值解
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:哈尔滨工程大学2011年
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