南海深海风生噪声特性分析及其噪声源模型修正

基于2015年秋季南海深海区域43天的观测噪声与同步风速预报数据,研究南海风占主导海洋环境噪声风关特性,并对风生噪声源级公式进行修正。本地风速在3~14 m/s范围内变化时,在频段0.5~1.28 kHz,噪声强度近似正比于风速对数的2倍。据此关系,获得不同风速条件下的风生噪声谱级。将Harrison风生噪声源级公式和海面噪声传输模型结合,构建深海风生噪声数值计算模型,通过求取最优的风生噪声源级公式系数项,使得在风占主导频段和风速范围内实验谱级与数值结果误差平方和最小,对Harrison风生噪声源级公式进行修正,并使其适用频段范围拓宽两倍。最后,利用南海其它区域实验数据检验模型的适用性,结果表明,模型预报噪声级与实验值吻合度较高,可供预报南海风生海洋环境噪声级实际应用参考。      

起伏海面散射引起浅海声传播损失的统计特性与快速声场预报方法

基于海洋环境信息、起伏海面的小斜率近似和简正波模型,研究了浅海环境中不同季节起伏海面散射引起的声传播损失的统计特性,给出了海面散射声传播损失-风速拟合公式以及一种快速声场预报方法,可据此快速评估水下长期工作设备的工作性能。仿真结果表明,对于全年运行的水声设备,当传播距离超过10 km时,须考虑起伏海面散射对声传播的影响。起伏海面散射对声场的影响冬季大于夏季,在夏季负跃层环境中起伏海面散射对下发上收声场的影响大于下发下收声场。     

一类常利率下的复合Poisson-Geometric过程风险模型

将文献[6]中常利率情况下的风险模型,推广为索赔来到过程为Poisson-Geometric过程的风险模型.给出了该模型初始资产为u时生存概率所满足的积分方程,并更正了文献[6]中的错误。     

不确定条件下企业的投资规模决策

在未来不确定的情况下,以最大化投资机会的价值为出发点,用随机过程和实物期权的方法求出投资最优时机和最优的投资规模的函数表达式,并用数值解分析了其变化特征.     

抛物方程远场近似条件分析

研究了抛物方程(PE)远场近似条件及起始场的计算,得到了容许误差和最小参考距离之间的关系。结果表明在最小参考距离以内,PE远场近似条件会通过PE传播算子的传递而引起较大的计算误差,因此,PE传播算子不能用于自起始场的计算。在此基础上,给出了没有远场近似条件限制的传播算子,该算子可以将起始场和远场计算统一起来,便于数值实现。对Pekeris波导的声传播问题(JASA标准PE测试问题)的数值计算结果表明,利用该算子可以精确地计算出PE自起始场和传播损失曲线。     

Acoustic multipath structure in direct zone of deep water and bearing estimation of tow ship noise of towed line array

In the towed line array sonar system, the tow ship noise is the main factor that affects the sonar performance. Conventional noise cancelling methods assume that the noise is towards the endfire direction of the array. An acoustic experiment employing a towed line array is conducted in the western Pacific Ocean, and a strange bearing-splitting phenomenon of the tow ship noise is observed in the array. The tow ship noise is split into multiple noise signals whose bearings are distributed between 10° and 90° deviating from the endfire direction. The multiple interferences increase the difficulty in recognizing the target for the sonar operator and noise cancellation. Therefore, making the mechanism clear and putting forward the tow ship noise splitting bearing estimation method are imperative. In this paper, the acoustic multi-path structure of the tow ship in deep water is analyzed. Then it is pointed out that the bearing-splitting phenomenon is caused by the main lobe of direct rays and bottom-reflected rays, as well as several side lobes of direct rays. Meanwhile, the indistinguishability between the elevation angle and the bearing angle due to the axial symmetry of a strict horizontal line array causes the bearing to deviate from the endfire direction. Based on the theory above, a method of estimating bearing of the tow ship noise in deep water is proposed. The theoretical analysis results accord with the experimental results, which helps to identify the target and provide correct initial bearing guidance for noise cancelation methods.     

与光场依赖强度耦合下运动纠缠双原子的周期量子回声

本文将Tavis-Cummings(T-C)模型推广到同时考虑原子运动及与光场依赖强度耦合的情况.运用全量子理论,研究了与光场依赖强度耦合下运动纠缠双原子量子态保真度演化.采用数值计算的方法,探讨了双原子初始纠缠因子θ、光场平均光子数n以及场模结构参量p对双原子量子态保真度演化的影响,解析分析了双原子周期量子回声的形成规律,揭示了其物理实质.结果表明, 在场模结构参量p=1的情况下,无论光强和双原子初始纠缠因子如何取值,双原子均产生周期2π的量子回声;在强相干场n=30条件下,改变p从1到小于800时,Bell态双原子产生2π/p周期量子回声.当p≥800时,无论光场是真空场、弱相干场或强相干场,双原子量子态保真度恒为1,即第一类Bell态原子持续处于保真态;而当双原子初始纠缠因子为3π/4时,无论n、p取何值,双原子量子态保真度保持为1,双原子持续处于第二类Bell态的保真态.其结论表明, 该推广模型具有很好的双原子周期量子回声性质,为纠缠双原子信息高保真输出及噪音环境下量子信息处理的实验实现提供了理论参量和物理载体.     

浅海内波环境下声场时间相关特性*

浅海内波是导致声场时间相关半径减小的一个重要原因,利用2015年南海声传播起伏实验,对比分析了线性内波以及孤立子内波环境下声场时间相关半径的统计特性。实验数据表明大振幅孤立子内波的存在极大的降低了声场的时间相关半径,声场时间相关半径从线性内波环境下的1小时-3小时,降低为孤立子内波环境下的小于20分钟。利用RAM程序仿真模拟了内波环境下的声场时间相关半径,理论预报结果与实验结果相符。