海洋內(nèi)孤立波傳播特征的提取方法和實現(xiàn)技術(shù).pdf

1、海洋內(nèi)孤立波是一種特殊的內(nèi)波，其發(fā)生在密度層化穩(wěn)定的海水中，振幅發(fā)生在海面以下，且具有大振幅、單向傳播、傳播速度快等特點(diǎn)，內(nèi)孤立波的一個重要性質(zhì)是在傳播過程中波形和波速基本保持不變，是一種非線性波。內(nèi)孤立波在海洋中是普遍存在的，由于其在傳播過程中伴隨著巨大的擾動，所以對海洋工程、海洋聲學(xué)、海洋生態(tài)環(huán)境、海洋軍事等有重要的影響。因而，內(nèi)孤立波的觀測、預(yù)報、預(yù)警工作具有重要的現(xiàn)實意義。
　　 本文首先闡述了內(nèi)孤立波的概念及研究意義、

2、研究現(xiàn)狀，介紹了人們對內(nèi)孤立波的認(rèn)識和發(fā)展?fàn)顩r;對兩種常用的內(nèi)孤立波監(jiān)測手段，即利用聲學(xué)方法監(jiān)測和遙感手段監(jiān)測，介紹聲學(xué)多普勒流速剖面儀(ADCP)和合成孔徑雷達(dá)(SAR)的監(jiān)測原理以及在內(nèi)孤立波觀測方面的理論;設(shè)計了數(shù)據(jù)的平滑去噪算法，對聲學(xué)多普勒流速剖面儀得到的南海北部的內(nèi)孤立波流場數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并應(yīng)用于內(nèi)孤立波的特征提取中;設(shè)計了內(nèi)孤立波的特征提取算法，利用此算法從流場數(shù)據(jù)中提取出內(nèi)孤立波的流場特征及結(jié)構(gòu)特征，并按照結(jié)構(gòu)特征及流場

3、特征對內(nèi)孤立波進(jìn)行了分類;將特征提取算法嵌入到DSP中，進(jìn)行內(nèi)孤立波的特征提取，利用MATLAB軟件，設(shè)計了一個在線監(jiān)視DSP運(yùn)行的圖形用戶界面;分析了所得內(nèi)孤立波的流場、結(jié)構(gòu)特征，對一個內(nèi)孤立波的傳播特征結(jié)構(gòu)進(jìn)行了具體分析;介紹了小波分析和EMD方法，提出了一個算法評價標(biāo)準(zhǔn)，并使用小波分析和EMD方法對流場數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理分析。
　　 結(jié)果表明，設(shè)計的特征提取算法可以有效地從流場中提取出內(nèi)孤立波的傳播特征，包括內(nèi)孤立波的結(jié)構(gòu)特征

4、、流場特征等;設(shè)計的數(shù)據(jù)平滑去噪算法可以有效地剔除奇異值，在Heading數(shù)據(jù)的處理上效果理想;利用MATLAB設(shè)計的在線監(jiān)視運(yùn)行DSP系統(tǒng)，可以實時地發(fā)現(xiàn)問題，極大地提高DSP應(yīng)用系統(tǒng)的研發(fā)進(jìn)程，更加真實地模擬工程結(jié)果;分析得到的內(nèi)孤立波的流場特征，將內(nèi)孤立波分為4類，并討論了各自的特點(diǎn)，具體分析了一個內(nèi)孤立波的傳播特征，并指明其可能的發(fā)源地;按照提出的算法評價標(biāo)準(zhǔn)，使用小波分析和EMD方法處理流場數(shù)據(jù)，在對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的過程中，小波