基于HHT的舰船地震波信号实时检测算法

针对舰船地震波信号的非平稳性,将希尔伯特–黄变换(HHT)应用于舰船地震波信号处理中,并基于Hilbert能量谱提出舰船地震波信号实时检测算法.首先,对实测地震波信号进行HHT分析,获得信号的时频谱、边际谱、瞬时能量谱以及Hilbert能量谱.然后,基于舰船地震波信号Hilbert能量谱的特点,选取Hilbert能量谱...     

基于火箭发动机的脉冲信号检测

水下火箭发动机工作时,尾部会产生高强度、宽频带背景噪声。在分析火箭发动机噪声产生机理和物理特性的基础上,主要研究了火箭发动机噪声背景下脉冲信号的检测流程和方法。采用自适应消噪和滤波,减弱背景噪声强度并提高了信噪比,建立了火箭发动机噪声背景下脉冲信号的检测方法,解决了强背景噪声脉冲信号难以检测的问题,为火箭发动机水下应用提供了新的思路。     

渤海油田浅水软刚臂系泊FPSO触底分析

在线性三维势流理论的基础上,采用时域计算方法对BZ25—1油田16万吨级FPSO不同吃水条件下的碰底情况作了分析研究。数值计算结果与模型试验进行了比较,两者吻合较好,说明应用时域计算方法可以从理论上预报FPSO在浅水中的触底情况。这对我国渤海等浅水海域油田应用FPSO系统进行开发具有一定的意义。     

希尔伯特-黄变换在微弱被动瞬态鱼声信号中的检测

为了在海洋环境中准确获取鱼类在摄食、产卵和争斗过程中发出的短促、瞬时的信号,采用希尔伯特-黄变换算法实现微弱被动瞬态鱼声信号的检测。该算法首先将瞬态鱼声信号实现固有模态信号的分解,其次将经验值高阶阶数的固有模态信号求和重构即可实现信号能量幅度检测;在固有模态信号的分解的基础上,计算求和重构信号的希尔伯特能量谱,即可实现瞬时能量密度级的检测。通过不同信噪比和检测器的比较研究,结果表明基于希尔伯特-黄变换算法的两种检测方法能有效提高微弱被动瞬态鱼声信号的检测性能。     

极端瞬态波浪的特征分析

介绍了与海上结构物“ringing”现象产生有关的极端瞬态波浪问题的提出、研究现状、波浪特征及其物理模拟方法等现有的研究成果。     

基于图像处理的回声定位信号检测方法

鲸豚类海洋哺乳动物发出的回声定位信号是一种频率较高的短时脉冲信号,研究回声定位信号检测方法有助于快速、准确地检测海洋哺乳动物发声,进而更好地保护海洋哺乳动物.本文提出了一种基于图像处理的鲸豚类动物回声定位信号检测方法.该方法首先对收集到的数据进行分帧,计算每帧信号的时频图;使用Frangi滤波器对时频图进行滤波,以降低...     

小波变换在水下目标回波奇异性检测中的应用

小波变换突破了传统Fourier变换等信号处理方法均限制,具有表征信号局部特征的能力,信号的局部奇异性包含了信号的许多重要信息,论文研究了信号的奇异性检测问题。给出小波变换和信号奇异性的关系,实现小波分析对信号各类奇异间断点的有效检测,最后进行实例分析,说明此理论与方法适用于对边缘信号与突变信号的处理和提取,为海底底质识别提供理论依据。     

目标信号和海上环境噪声的测量及分析

本文主要论述对海上目标信号和海洋环境噪声的测量及其结果的分析。着重分析了目标信号及环境噪声的声级、信噪比、相关性和目标检测作用距离,为短基线系统被动定位系统的设计提供依据。     

钢悬链线立管清管过程触底段位移变化规律试验研究

钢悬链线立管（steel catenary riser, 简称SCR）是一种优质的深水开发设备,近几年广泛用于深海环境下油气资源的开采。在浮式平台的周期性升沉运动和海浪海流的载荷作用下,立管的触底区会产生较为严重的疲劳破坏问题。为保证深海立管的高效与安全运行,清管作业是一项必要的维护手段。目前对于清管载荷作用下钢悬链线立管的位移变化规律研究比较匮乏。基于ABAQUS有限元软件和缩比试验准则,设计并开展有关清管载荷作用下钢悬链线立管的位移变化规律的缩比模型试验研究,从清管载荷的大小和作用位置等角度分别研究立管的X向与Y向的位移变化特征。研究结果表明,清管器在立管的触底段中运行并逐渐靠近触底点的过程中,清管器所在立管处的X向与Y向的位移会产生逐渐减小的趋势;当改变清管载荷的大小时,对于立管的同一位置来说,清管载荷的变化会导致立管的X向位移产生较Y向位移更加显著的变化;在清管器通过立管某一位置的前后过程中,X向位移变化呈现先增大后减小的趋势,而Y向位移仅在清管器通过该处时会有明显的减小。     

运动目标的主动声探测脉冲回波信号波形重构

水下主动声探测是水下目标探测的主要技术之一,其目标回波信号的模拟技术对水下作战防御、声呐和水中兵器以及水下目标探测系统的研制、实战操作训练等多项国防及民用领域具有十分重要的作用。 针对常见的 CW 和 LFM 主动声探测信号,开展了运动目标回波信号波形的重构技术研究。 在捕获得到主动声探测脉冲的条件下,利用“波形存储重发”的基本方法,根据运动目标相对运动速度,重新设置回波信号采样频率,从而实现宽带回波信号(LFM 信号)及窄带回波信号(CW 信号)的多普勒频移模拟。 根据目标回波时延信息,给出了目标回波时延重构模拟方法,并根据不同目标类型和入射方位给出了目标强度参数设置的参考。     

基于局域波分解的地震信号时频属性提取

局域波分解可以得到有意义的频率并可以抑制时频分布交叉项,是1种新的自适应信号分解方法.在局域波分解基本原理的基础上,研究基于局域波分解的地震信号分频谱及频率属性的提取方法.将局域波分解与传统时频分析结合,进行有效数值实现与对比分析,通过模型地震数据与实际2D地震数据试算验证方法的正确性和有效性.研究表明:基于局域波分解的Wigner时频分布分频谱,具有较高的时频分辨率,交叉项得到简单有效的抑制;基于局域波分解的时频分析方法计算提取的频率属性,避免无意义的负频率,物理意义明确,为在地震储层研究和油气检测中的正确应用奠定基础.     

横波勘探在海洋天然气水合物调查中的应用

在地震勘探领域,利用纵波(P-w)、横波(S-w)、转换横波(PS-w)进行联合多波勘探已成为近年来的热点。文中主要介绍了将陆上三分量横波勘探方法引入深海天然气水合物勘探工作中所取得的成果。首先介绍横波勘探在陆上地震中的成熟技术和勘探优势,并结合我国南海海域天然气水合物的地球物理特征和成矿特点,给出了技术应用的可能性,提出了一系列技术方案。最后介绍了广州海洋地质调查局在2000年以来进行三分量海底横波勘探天然气水合物方法的研究进展,并提出了一些设想和建议。     

冲积平原覆盖区地震波速测试方法及应用效果

随着勘探程度的加深,对资料的精度要求越来越高。表层结构调查的精确与否,直接影响资料的可靠程度,常规的表层结构调查方法已无法满足复杂地表勘探的需要。目前,岩性调查在表层结构调查中愈加重要。波速测试技术是地震勘探方法之一,也是一种简便、快速、准确的岩土测试技术。概述了单孔检层法的工作原理、现场施测技术以及数据处理和资料分析过程,并结合LJ地区波速测试的调查实例,简述波速测试方法在第四系冲击平原覆盖区的应用,将其解释结果与岩性取心资料进行对比说明其应用效果。     

坐底式波流测量仪

本文简述了坐底波流测量仪计算海流和波浪反演的原理，并详细介绍了水槽率定及海上试验情况和结果。     

Effect of Wave Nonlinearity on the Instantaneous Seabed Liquefaction

The nonlinear variation of wave is commonly seen in nearshore area, and the resulting seabed response and liquefaction are of high concern to coastal engineers. In this study, an analytical formula considering the nonlinear wave skewness and asymmetry is adopted to provide wave pressure on the seabed surface. The liquefaction depth attenuation coefficient and width growth coefficient are defined to quantitatively characterize the nonlinear effect of wave on seabed liquefaction. Based on the 2D f...     

Bottom Sediment Suspension under Irregular Surface Wave Conditions

Oceanology - The authors study how the spectral shape of irregular surface waves affects the bottom sediment suspension. The features of the frequency distribution of the energy of synchronous...     

Experimental Investigation of Instantaneous Properties of Wave Slamming on the Plate

The purpose of this paper is to investigate the instantaneous properties of wave slamming on the plate structure of an open structure.The advanced instantaneous measuring technique-Particle Image Velocimetry(PIV) is applied to acquire the instantaneous velocity field of wave slamming.From the cross-correlation analysis results of the images captured by the CCD camera,the flow fields of wave impacting on the structure are displayed visually,and the instantaneous whole-field fluid velocity vectors are obtained.The relation between the instantaneous peak impacting pressures and the instantaneous velocities of water particles is studied by probability analysis.     

基于WVD的超声海流信号瞬时频率的计算

给出了一种简化的超声海流信号仿真模型,利用WVD计算其瞬时功率密度,取瞬时功率密度的最大值作为其瞬时频率的估值。仿真结果表明,高信噪比(超过30 dB)情况下可以利用WVD估计超声海流信号的瞬时频率。     

Scattering of Semidiurnal Internal Kelvin Wave at Step Bottom Topography

A three-dimensional, multi-level model was used to study the energy dissipation of semidiurnal internal Kelvin waves due to their interaction with bottom topography. A simplified topography consisting of a channel with an additional shallow bay was used to clarify the wave’s scattering process. When the first mode semidiurnal internal wave given at an open boundary arrives at the bay mouth, higher-mode internal waves are generated at a step bottom of the bay mouth. As a result, the energy of the first mode internal Kelvin wave is effectively decayed. The decay rate of the internal Kelvin wave depends on both the width and length of the additional bay. The maximum decay rate was found when a resonance condition occurs the bay, that is, the bay length is equal to a quarter of wave length of the first mode internal wave on the shallow region. The decay rate in the wide bay cases is higher than that in a narrow case, due to a contribution from the scattering due to the Poincare wave that emanates from the corners of the bay head. The decay rate with the additional bay is 1.1–1.8 times that of the case without the additional bay. The decay rate due to the scattering process is found to be of the same order as that of the internal and bottom friction.