耦合微扰简正波方法与孤立子内波

水平变化环境下声场简正波解的计算精度和效率取决于本地简正波的计算方法。提出一种完备的一阶微扰理论方法,并引入迭代算法,获得了本地简正波水平波数和本征函数的精确表达式。数值结果表明,改进后的微扰简正波方法得到的简正波水平波数和本征函数精度比前人方法更高,与KRAKENC计算结果吻合较好,而计算速度比KRAKENC快100倍。同时将微扰简正波方法与耦合简正波理论结合,应用到海水声速水平变化剧烈的孤立子内波群环境。数值结果表明,该方法计算得到的传播损失与COUPLE07在单次散射近似下的计算结果吻合较好,计算速度比COUPLE07快25倍,并将该方法在声场计算中的适用频率提高到了3 kHz。

一种快速求解宽频简正波的方法

针对宽带信号的简正波解,传统的求解简正波数值方法常常需要重复计算本征值方程,计算效率低。文中将频率的变化当作扰动,提出利用微扰理论得到参考频率附近的简正波解。该方法具有直接、精确、高效的特点,计算得到的水平波数和本征函数与KRAKENC程序计算结果吻合较好,两种方法计算得到的脉冲波形最大相关系数大于0.97。