WKBZ简正波方法的并行实现

声波是人们探测海洋的重要手段，快速准确预报声波在海洋中的传播对人们进一步认识海洋有重大意义。并行算法是解决大数据量运算耗时过久的重要途径，在PC机群上实现并行算法是一种低成本、高效率的解决方案。文章介绍了如何在机群系统上实现WKBZ简正波方法的并行化．对并行算法进行了测试．比较了并行WKBZ简正波计算和传统WKBZ简正波计算耗时的差异。最后．根据理论研究和实际测试的结果．总结了利用PC机群系统进行并行WKBZ运算的可行性，得出了一些有意义的结论。     

低信噪比条件下引导源目标定位算法

为了实现引导源目标定位算法在低信噪比声源信号条件下的准确定位,在推导了引导源目标定位算法原理基础上,根据算法仿真结果的特点,提出了利用领域平均法对算法进行降噪处理的方法。对几组不同信噪比的引导声源和目标声源,进行了算法仿真,比较分析了其降噪前后的引导源目标定位算法处理结果。计算机仿真结果表明领域平均法降噪处理能有效提高引导源目标定位算法在低信噪比条件下的定位效能。     

北太平洋水下脉冲声传播仿真

由于信号波形中携带环境参数信息,可利用波形或包络结构反演环境参数,掌握信号波形的传输规律是实现信道匹配的物理基础.将WKBZ简正波方法用于水下声道中的脉冲传播波形的计算、群速的求解.并仿真了窄带脉冲在北太平洋水下声道中的传播波形,仿真结果反映出了明显的信号传输的多途效应.分析了简正波群速对脉冲波形的影响,在收发深度均位于声道轴上时,在远距离上实现了简正波的分离;同时分析了收发深度与简正波幅度的关系及对脉冲波形的影响,得出在某一深度不是所有简正波对脉冲波形有贡献的结论.     

支持向量机在模式分类中的应用

通过支持向量分类算法包括4类：线性分界面硬间隔、线性分界面软间隔、非线性分界面硬间隔和非线性分界面软间隔，区分线性和非线性支持向量机是否引入核函数和具有惩罚因子。以RBF为核函数的非线性支持向量机对2类2维样本进行仿真分析。结果表明，支持向量机分类能力受核函数参数影响较大，当选取适当参数时，其分类性能与最近邻法相当。     

深海脉冲声传播的多途效应

将WKBZ简正波方法用于水下声道中的脉冲传播波形的计算、群速的求解．数值模拟了窄带脉冲在北太平洋水下声道中的传播波形，模拟结果反映出了比较明显的信号传输的多途效应．分析了简正波群速对脉冲波形的影响，在收发深度均位于声道轴上时，在远距离上实现了简正波的分离；同时分析了收发深度与简正波幅度的关系及对脉冲波形的影响，得出在某一深度不是所有简正波对脉冲波形有贡献的结论．     

基于蒙特卡罗方法的海洋环境不确定性仿真

海洋中的声速是研究声波在海洋中传播以及水声战的基本物理量之一.由于海洋环境的复杂性,使得声速梯度存在一定的不确定性,进而导致声场计算的不确定性以及声纳作用距离预报的不确定性.采用蒙特卡洛方法捕捉海洋中声速梯度的不确定性,模拟真实海洋环境中的声速梯度,并将模拟得到的声速梯度输入波束位移射线简正波(BDRM)声场预报模型中,得到声传播损失,再对结果进行统计分析,得到声传播损失的概率分布图,并提出用传播损失期望值作为预报值,提高了声场预报的精度.最后,利用声纳优质因子(FOM)导出声纳作用距离概率分布图,为声纳作用距离的预报提供了概率的依据.     

面向水下声场计算的PC集群构建

水下声场计算复杂,计算量大,目前的模型难以满足在水下战场环境仿真中对声场的实时性的要求.计算机技术的发展,特别是高性能集群的出现,为解决此问题提供了一种可行的方法.文中首先介绍了如何将单PC机通过以太网连接起来,构建实验环境下的用于水下声场计算的PC集群,然后给出了在此系统上运行水平不变声道中WKBZ简正波并行计算方法及FOR3D模型的并行方法的结果.实验结果表明,此系统能够可以为水下声场计算提供一个很好的并行环境,集群系统在水下声场及其相关领域必将有很大的应用空间.     

时间序列无缝拼接技术

通过对时间序列非重叠分帧滤波算法的仿真分析提出了时间序列的无缝拼接问题.讨论了一种重叠分帧滤波处理算法,该算法通过对相邻各帧分别进行重叠取样,实现了帧与帧之间的无缝拼接,仿真试验结果证实了该方法的有效性.     

水下3维声场体可视化两种切平面实现方法

为了深入研究海洋水声环境对海军作战的影响,在水下声场体可视化的基础上对能量场进行3维剖分技术研究。根据不同的战术目的,探讨了两种不同的切平面剖分绘制方法。这两种方法相互补充,能够使指挥员直观准确地理解水下战场环境。     

基于耳蜗模型的舰船噪声谱分析

为提取舰船噪声听觉特征,应用被动长波模型对舰船噪声进行了分析,得到噪声信号的二维时空分布。给出了4种一维特征,它们能够分别从不同侧面反映舰船噪声时频幅特征,同时简化了特征的描述方式。大量实验表明：基于听觉模型特征分析结果,较全面地反映了舰船噪声的听觉特征,为被动声纳目标识别提供了新的特征分析方法。