基于拋物方程的三維聲傳播模型建模研究.pdf

1、聲傳播模型是水聲學(xué)研究的重要領(lǐng)域，精確的聲傳播模型對于水聲信號處理有重要意義。海底地形及海洋環(huán)境參數(shù)是三維變化的，而常用的聲場計算方法多只考慮1D（只考慮深度維度）或2D（深度維、距離維）的參數(shù)變化，涉及到3D問題時，通常用多個2D平面去擬合一個3D模型，該方法并不考慮水平折射問題，即各傳播平面之間聲場的耦合問題，從而忽視了3D效應(yīng)。實際應(yīng)用中，3D效應(yīng)在水平環(huán)境參數(shù)變化的遠距離傳播聲場中尤為明顯，不能忽略。
　　基于拋物方程的聲

2、場建模方法對聲傳播方程運用單向傳播和遠場近似，環(huán)境參數(shù)耦合在步進求解中，適用于2D及3D參數(shù)依賴傳播模型建模，其中赫姆霍茲根式算子中同時考慮距離和角度維則為3D模型。而現(xiàn)有考慮3D情況的模型中，近似算子精度和模型計算效率都有待進一步提升。本文開展了基于拋物方程的三維聲傳播模型的建模研究，主要工作如下：
　　（1）提出了一種赫姆霍茲根式的高階近似方法，即含偏導(dǎo)算子和相速異常交叉項的根式三階泰勒展開，并對這一近似算子的性能進行了理論分