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Fokker-Planck方程数值解法的局域修正方案

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北京师范大学学报（自然科学版） 1992年第4期28卷 497-501页

作者：林建恒卢志恒北京师范大学物理系北京新外大街100875

为解决应用矩阵连分法求解小扩散系数的Fokker-Planck方程(FPE)所遇到的发散困难,在应用有限差分法对方程进行离散化的过程中,引入了局域修正方案,并给出了具体的计算方法。还举例说明该方法在求解随机共振问题的FPE等方面的应用。

关键词：有限差分法 F-P方程数值解

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舰船噪声不同窄带包络间相关

声学学报 2002年第5期27卷 425-428页

作者：蒋国健马杰林建恒陈希信常道庆李学军蒋宇伦中国科学院声学所北海站青岛266023 北京长城无线电厂

给出了舰船噪声不同中心频率窄带包络间相关系数（频间包络相关）R和滤波中心频率差值（频差）△fni、起始滤波中心频率fn的值、滤波带宽△f以及时延τ的关系,并和海洋环境噪声的R～△fni曲线进行了比较。结果表明,舰船噪声频间包络相... 详细信息

给出了舰船噪声不同中心频率窄带包络间相关系数（频间包络相关）R和滤波中心频率差值（频差）△fni、起始滤波中心频率fn的值、滤波带宽△f以及时延τ的关系,并和海洋环境噪声的R～△fni曲线进行了比较。结果表明,舰船噪声频间包络相关和海洋环境噪声频间包络相关有显著差异。

关键词：舰船噪声窄带包络相关性无源声呐海洋环境噪声

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浅海环境噪声垂直相关提取海底反射参数

中国科学：物理学、力学、天文学 2011年第6期41卷 741-748页

作者：殷宝友尚尔昌马力林建恒中国科学院水声环境特性重点实验室北京100190 中国科学院声学研究所北海研究站青岛266023

分析小掠射角海底反射特性与浅海环境噪声场垂直相关的关系,从而提取表征海底反射的参数.对某海域浅水区观测的海洋环境噪声数据进行垂直相关特性研究,并用于反演海底参数.鉴于海底参数之间存在耦合,采用分步反演的方法:首先利用曲线拟... 详细信息

分析小掠射角海底反射特性与浅海环境噪声场垂直相关的关系,从而提取表征海底反射的参数.对某海域浅水区观测的海洋环境噪声数据进行垂直相关特性研究,并用于反演海底参数.鉴于海底参数之间存在耦合,采用分步反演的方法:首先利用曲线拟合或经验公式的方法获取海底反射相位,然后再反演海底反射幅度,最后将反演结果用于同海区的爆炸声声场预报,预报结果和试验测量相比,相对误差均小于10%.根据本文建立的噪声场垂直相关模型提取小掠射角海底反射参数,不需要限定特定的海底模型,反射损失中还包括界面散射的影响,可以有效地预报声场.

关键词：浅海环境噪声垂直相关海底反射反演声场预报

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船舶水下辐射噪声信号理论模型及仿真

物理学报 2016年第12期65卷 147-156页

作者：孙军平杨军林建恒蒋国健衣雪娟江鹏飞中国科学院声学研究所北海研究站青岛266023 中国科学院大学(信息工程研究所) 北京100049 中国科学院噪声与振动重点实验室北京100190 中国科学院水声环境特性重点实验室北京100190

分析典型船舶水下辐射噪声实验数据,获取船舶水下辐射噪声功率谱特征,阐明了准周期随机声脉冲序列信号模型作为船舶水下辐射噪声模型的合理性和普适性,在此基础上,引入爆炸衰减型余弦脉冲信号作为该模型的基本组成单元,给予理论分析,据... 详细信息

分析典型船舶水下辐射噪声实验数据,获取船舶水下辐射噪声功率谱特征,阐明了准周期随机声脉冲序列信号模型作为船舶水下辐射噪声模型的合理性和普适性,在此基础上,引入爆炸衰减型余弦脉冲信号作为该模型的基本组成单元,给予理论分析,据以数值构建船舶辐射噪声,并与海上试验获取的商船辐射噪声数据进行对比,结果明显一致,证明了该方法的有效性和实用性.

关键词：实验数据准周期随机声脉冲序列爆炸型余弦脉冲信号

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虚拟源阵估计浅海目标噪声源强度

声学学报 2023年第4期48卷 724-732页

作者：孙军平林建恒衣雪娟江鹏飞李娜蒋国健中国科学院声学研究所北海研究站青岛266109 中国科学院水声环境特性重点实验室(声学研究所) 北京100190

针对浅海目标噪声源强度测量估计受波导影响产生偏离的问题,提出一种虚拟垂直源阵浅海目标噪声源强度估计方法,通过被测目标噪声源在浅海波导中移动形成虚拟垂直源阵,利用简正波特征函数的正交性,消除浅海目标噪声场的干涉,以及声源和... 详细信息

针对浅海目标噪声源强度测量估计受波导影响产生偏离的问题,提出一种虚拟垂直源阵浅海目标噪声源强度估计方法,通过被测目标噪声源在浅海波导中移动形成虚拟垂直源阵,利用简正波特征函数的正交性,消除浅海目标噪声场的干涉,以及声源和接收点深度对声源强度测量的影响,获取了更为接近自由场测量的目标噪声源强度估计。理论分析和数值仿真表明,浅海波导中采用本方法测量估计得到的目标噪声源自由场强度和预设真实值相近,同一噪声源在不同浅海波导测量估计结果相同。仿真结果证实了方法的可行性,并显示:南海某实际波导中,100 Hz以上频段目标噪声源强度估计和真实值相差小于0.5 dB,40 Hz至100 Hz频段,相差小于1.0 dB,20 Hz误差约为3.0 dB;30 Hz以上频段,同一源4种波导环境中测量估计值的标准差小于0.5 dB。文中还就所提方法的主要误差来源以及导致低频段误差增大的原因进行了理论分析和仿真。文中所提虚拟源阵方法,为提高水中目标噪声源强度的测量估计精度提供了一种思路,并可为波导参数的准确反演估计提供参考。

关键词：浅海波导目标噪声源虚拟源阵强度估计方法

准周期随机声脉冲序列信号在浅海波导中的传播

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声学学报 2017年第1期42卷 21-26页

作者：孙军平林建恒杨军蒋国健衣雪娟江鹏飞中国科学院水声环境特性重点实验室北京100190 中国科学院声学研究所北海研究站青岛266023 中国科学院大学北京100190 中国科学院噪声与振动重点实验室北京100190

准周期随机声脉冲序列作为船舶辐射噪声信号模型具有合理性和一定普适性,这里将此模型与海洋波导结合,探讨基于此模型产生的噪声线谱经波导传播后的物理规律变化,即船舶辐射噪声经波导作用后的信号物理特性。理论分析和传播仿真计算表明... 详细信息

准周期随机声脉冲序列作为船舶辐射噪声信号模型具有合理性和一定普适性,这里将此模型与海洋波导结合,探讨基于此模型产生的噪声线谱经波导传播后的物理规律变化,即船舶辐射噪声经波导作用后的信号物理特性。理论分析和传播仿真计算表明,准周期声脉冲序列船舶噪声信号所含有的线谱由于受随机波导的随机性和多途干涉共同作用,序列脉冲出现的周期性显著被削弱,线谱相对幅度将"额外"快速衰减,从一个视角揭示了船舶辐射噪声线谱不稳定的原因,为船舶辐射噪声(尤其线谱)特性进一步研究提供了相应的理论支持。

关键词：声脉冲脉冲序列辐射噪声信号模型线谱海洋波功率谱接收点理论分析噪声源

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复杂地形对风关海洋环境噪声特性影响

哈尔滨工程大学学报 2020年第10期41卷 1505-1512页

作者：衣雪娟林建恒江鹏飞孙军平单元春中国科学院声学研究所北海研究站山东青岛266114 中国科学院大学北京100049

海山/岛礁附近的海底地形往往复杂多变,起伏海底对海洋波导中的声传播具有重要影响,使海底地形多变海域的海洋环境噪声建模和仿真计算的难度增加。本文采用射线理论的N×2D和3D三维算法,依据变化海底地形海域的地形数据,建立了复杂海底... 详细信息

海山/岛礁附近的海底地形往往复杂多变,起伏海底对海洋波导中的声传播具有重要影响,使海底地形多变海域的海洋环境噪声建模和仿真计算的难度增加。本文采用射线理论的N×2D和3D三维算法,依据变化海底地形海域的地形数据,建立了复杂海底地形海域的风关海洋环境噪声模型。模型的计算结果表明:在负梯度声速剖面条件下,接收点各方位扇区的海洋环境噪声级和垂直指向性,在海山/岛礁方位与平坦海底方位的结果明显不同;距海山/岛礁较近接收点的总噪声级略高于较远的接收点;在声速不随距离和方位变化的情况下,N×2D三维近似和3D算法所得到的风关噪声级的深度分布、噪声垂直指向性,以及扇区风关噪声级和垂直指向性虽有所区别,但变化趋势相同,对于复杂地形海域如水平方向声速不发生剧变,当计算时间有限制时,可选用N×2D算法计算风关海洋环境噪声特征。

关键词：海底地形海洋环境噪声岛礁海山风关噪声射线理论三维模型噪声级垂直指向性

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利用海洋环境噪声直接提取海底反射系数

声学学报 2022年第1期47卷 53-60页

作者：江鹏飞林建恒孙军平衣雪娟李娜蒋国健中国科学院声学研究所北海研究站青岛266114

提出了一种利用海洋环境噪声直接(非迭代)提取海底反射系数的方法,基于海洋环境噪声垂直相关函数与方向密度函数的相似性,结合海洋环境噪声射线理论,由两个垂直排列的水听器实现海底反射系数的被动获取。方法适应性的仿真分析说明较高... 详细信息

提出了一种利用海洋环境噪声直接(非迭代)提取海底反射系数的方法,基于海洋环境噪声垂直相关函数与方向密度函数的相似性,结合海洋环境噪声射线理论,由两个垂直排列的水听器实现海底反射系数的被动获取。方法适应性的仿真分析说明较高海况下且近场无航船干扰的海洋环境噪声数据有利于方法的实现;对于两层海底,海洋环境噪声垂直相干函数经高通滤波后,由海洋环境噪声垂直相关函数对时间的导数可准确提取垂直方向沉积层反射系数;将方法用于较高风速下的实测海洋环境噪声数据处理,结果表明直接提取方法可准确获取大于临界角部分的海底反射系数。

关键词：海洋环境噪声垂直排列相干函数射线理论高通滤波密度函数临界角水听器

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浅海环境噪声垂直指向性探测海底参数

应用声学 2011年第1期30卷 31-36页

作者：殷宝友马力林建恒中国科学院水声环境特性重点实验室北京100190 中国科学院声学研究所北海研究站青岛266023

浅海环境噪声垂直指向性和海底地声参数密切相关,可以利用它来反演海底参数。本文在水平分层介质噪声场模型下,讨论了海底参数对噪声垂直指向性的敏感度,并假设半无限大液态海底,采用效率较高的自适应单纯形模拟退火算法全局寻优,根据... 详细信息

浅海环境噪声垂直指向性和海底地声参数密切相关,可以利用它来反演海底参数。本文在水平分层介质噪声场模型下,讨论了海底参数对噪声垂直指向性的敏感度,并假设半无限大液态海底,采用效率较高的自适应单纯形模拟退火算法全局寻优,根据中国某海区实测噪声数据,估计了海底声速、密度及衰减,分析了反演结果的不确定性。鉴于声速和密度在不同频率的反演结果不够一致,文中提出多频海底参数联合反演方法,提高了反演海底声学参数的精度。

关键词：海洋环境噪声垂直指向性多频反演地声参数