波导不变量误差对频域β-warping变换及浅海测距的精度影响

本文主要探讨了波导不变量误差对频域β-warping变换以及浅海被动测距的影响。波导不变量是声波在特定介质中传播时，其速度不随频率变化的一种特性，这对于信号处理中的许多技术，如信号分析和定位，具有重要意义。频域β-warping变换是一种数学工具，它能够将接收信号的简正波互相关部分转换为时域上的延迟脉冲序列，其中延迟线性地依赖于声源的距离。这个变换的关键在于精确的波导不变量值，但在实际应用中获取这一参数的准确性往往是个挑战。 研究表明，当波导不变量的估计值偏离真实值时，其对频域β-warping变换的结果会产生放大效应。具体来说，如果估计值是真实值的q倍，那么变换后的脉冲延迟也会相应地变为q倍。这意味着在实际操作中，即使波导不变量的估计存在误差，只要误差不是很大，通过适当的校正，依然可以保持一定程度的精度。 文章特别关注了浅海环境下的被动测距问题，这种环境下，水平不变的波导特性使得β-warping变换显得尤为有用。通过设置一个已知距离的引导声源，即使估计出的波导不变量有误差，被动测距的结果仍然能够与真实距离保持良好的一致性。这为在实际海洋声学测量和导航系统中，即便面对波导参数不确定性，提供了一种稳健的信号处理策略。 该研究的关键词包括：波导不变量、warping变换（特别是β-warping）、以及被动测距。文章引用了中图法分类号O427.9，表明了研究的主题属于海洋声学领域，文献标识码A，表明是学术研究文章，文章编号1000-310X(2018)05-0597-10，并提供了Digital Object Identifier (DOI)以方便读者追踪和引用。 总结来说，本文的核心内容是深入分析了波导不变量误差如何影响频域β-warping变换在浅海环境中被动测距的精度，为实际应用中如何处理这些误差提供了理论依据和解决方案。这对于提升海洋声学测距系统的稳定性与可靠性具有重要的实践指导意义。