【摘要】：海洋流場的監(jiān)測是海洋環(huán)境監(jiān)測的重要組成部分。在研究海洋結(jié)構(gòu)的時(shí)候,我們往往會(huì)利用海洋聲層析技術(shù)提取聲場所經(jīng)過的海洋內(nèi)部信息,如流速,聲速等。流場層析屬于像形成問題,在現(xiàn)實(shí)中,許多隨機(jī)的,不可預(yù)測的物理因素影響著像結(jié)構(gòu),這時(shí)候像可以描述為隨機(jī)過程。對流場的推斷也成為隨機(jī)過程推斷。本文將從觀測數(shù)據(jù)推斷原始像入手,在信息理論框架下,研究流場層析問題。傳統(tǒng)的流場層析基于射線的微擾法,該方法正是基于聲信號(hào)在海洋環(huán)境中的傳播特性,它將聲線投影到某一平面,并引入基函數(shù)線性化傳播時(shí)延差的積分式子,構(gòu)成正問題,然后對流場進(jìn)行推斷。但傳統(tǒng)的方法往往沒有考慮聲線的折射現(xiàn)象,不適用于深海環(huán)境。另外,傳統(tǒng)的流場層析方法采用最小二乘方法對逆問題進(jìn)行推斷,通常待估量要多于觀察量,導(dǎo)致欠定逆問題的解精度不足以及不穩(wěn)定。本文提出的深海流場層析方法,考慮了聲線在深海中的折射現(xiàn)象,將聲線的傳播在垂直方向上分層,構(gòu)建三維的觀測方程。另外,流場層析屬于像形成問題,需要用隨機(jī)過程描述像,信息理論中的最大熵白性過程可以表征流場演化的隨機(jī)過程,然后結(jié)合三維觀測方程構(gòu)建狀態(tài)-空間模型。在貝葉斯濾波框架下,本文將最大熵方法和粒子濾波結(jié)合,提出了最大熵粒子濾波方法對狀態(tài)-空間模型進(jìn)行求解。通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析,我們驗(yàn)證了最大熵粒子濾波方法有更好的精度和穩(wěn)定性。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN713;P733.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2655739