空中声源激发水下声场时域混叠消除算法研究

"时域混叠消除的空中声源激发水下声场的研究 (2013年)" 本文是一篇工程技术领域的论文，主要探讨了如何处理空中声源激发的水下声场中的时域混叠问题。研究从波动理论出发，针对快速场算法（FFP）在低采样率下可能导致的声压混叠现象，提出了一种基于时域局部窗口滤波的新算法。 在水下声学领域，声压的准确测量和分析对于各种应用至关重要，如水下通信、声纳探测和海洋环境监测。当使用FFP算法在低采样率下进行声场计算时，由于采样不足，可能会导致混叠现象，即高频成分错误地映射到低频段，造成声压数据失真。这种失真会严重影响对声场特性的理解和分析。 论文提出的时域局部窗口滤波算法是基于混叠区域声压值变化剧烈这一特性设计的。算法通过设置参考值，对混叠区域的声压值进行预测和修正。它在保持原有数据结构完整性的同时，有效地恢复了混叠区域的声压值，从而提高了声场空间分布的精度。 仿真结果显示，新算法能显著改善因低采样率造成的混叠问题，确保了混叠区域的声压值得以有效恢复，同时保持了非混叠区域声压值的准确性。这种方法对于提高空中声源激发水下声场的建模和分析能力具有积极意义，有助于优化水下声学系统的性能。 关键词：空中声源、快速场算法、混叠 论文在研究过程中采用了理论分析和数值模拟相结合的方法，深入探讨了声场混叠问题的解决方案，为水下声学领域的研究提供了新的工具和技术。通过这种时域滤波技术，可以更准确地理解和模拟由空中声源产生的复杂水下声场，为实际的水下声学应用提供有力支持。