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题名遗传算法优化神经网络在地声参数反演中的应用
被引量：1
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作者
赵振星
李琪
黄益旺
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机构
哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室
海洋信息获取与安全工业和信息化重点实验室(哈尔滨工程大学)
哈尔滨工程大学水声工程学院
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出处
《哈尔滨工程大学学报》
北大核心
2025年第4期643-651,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(12074088).
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文摘
针对浅海环境下传统匹配场反演方法对地声参数估计精度低的问题,本文将遗传算法优化的BP神经网络算法(GA-BP)应用到地声参数反演领域。首先仿真分析了噪声场垂直空间相关系数对地声参数变化的敏感度值,研究了GA-BP反演地声参数的效果,最后使用GA-BP处理实测海洋环境噪声数据,估计了海底密度、声速和衰减。仿真与实验结果表明:GA-BP相比于BP神经网络算法具有更快的网络训练速度以及更高的反演精度,利用GA-BP可以准确反演得到Pekeris波导的地声参数。反演得到的海洋环境噪声场空间相关系数曲线与实验测量结果吻合较好,二者皮尔逊相关系数达到0.98。本文证实了GA-BP算法在地声参数反演中的高效性与可靠性,为基于海洋环境噪声的无源地声参数提供了的技术支撑手段。
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关键词
海洋环境噪声
空间相关特性
敏感度分析
遗传算法
BP神经网络
Pekeris波导
地声参数反演
海上实验
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Keywords
ocean ambientnoise
spatial correlation characteristics
sensitivity analysis
genetic algorithm
BP neural network
Pekeris waveguide
geoacoustic inversion
sea experiment
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分类号
P7.22
[天文地球—海洋科学]
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题名粗糙海底界面的声散射及声传播起伏研究
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作者
汪磊
黄益旺
赵振星
夏峙
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机构
哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室
海洋信息获取与安全工业部重点实验室(哈尔滨工程大学)工业和信息化部
哈尔滨工程大学水声工程学院
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出处
《哈尔滨工程大学学报》
北大核心
2025年第8期1522-1529,共8页
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基金
水声技术全国重点实验室基金项目(2023-JCJQ-LB-072-02).
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文摘
针对不平整海底界面声散射以及其造成的声传播起伏问题,本文使用简正波理论建立了包含粗糙海底散射的稳态海洋声场模型,给出了振幅和相位起伏率的数学表达式,仿真分析了Pekeris波导环境下的声场传播损失以及不同情况下的振幅起伏率和相位起伏率。仿真结果表明:在使用Lambert定律描述海底声散射时,由散射造成的随机声场的传播损失在水平方向上随距离增加而缓慢变大,而在深度方向上较为稳定;相较于相位起伏率,振幅起伏率对信噪比的变化更为敏感;随着海底粗糙度的不断增大,振幅和相位的起伏率会趋近于0。本文建立的模型以及对声传播起伏的分析可以为海洋声场的计算和相应的信号处理工作提供有力的指导。
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关键词
粗糙海底
海底声散射
声传播起伏
传播损失
起伏率
简正波理论
Lambert定律
Pekeris波导
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Keywords
rough seabed
seabed acoustic scattering
acoustic propagation fluctuation
transmission loss
fluctuation rate
normal wave theory
Lambert′s law
Pekeris waveguide
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分类号
O427.3
[理学—声学]
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