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系统总结了逆式回声测量仪（IES）的发展历史，重点介绍了其目前在世界范围内的应用情况，并阐述了CPIES（集成流速和压力传感器的IES）在我国吕宋海峡周边布放的意义及对未来应用的展望。结果表明采取不同的排列方式布放的IES阵列所获取的数据通过结合地转经验模态GEM（gravest empirical mode）以及最优插值方法能够获得观测海区的温度、盐度和流场的三维空间分布特征。基于CPIES的应用，可深入地研究多尺度的海洋动力过程，如内波、内潮和中尺度涡等，对后续大洋环流理论发展、中尺度涡产生和消亡机理、海洋中不同尺度能量串级等具有重要意义。 相似文献
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《应用海洋学学报》2015,(2)
水下声探测是外国调查船和水下文物盗捞船进行非法调查和探测的主要技术手段,根据信号的主要声特征,对海洋水下声探测信号进行分类,分为宽带中、低频信号和窄带高频信号.在福建兴化湾海域采集了浅地层剖面仪信号、电火花声源信号、侧扫声纳信号和单频测深信号4种代表性的海洋水下声探测信号,根据声特征分析给出了对应的分类,其中:浅地层剖面仪信号为信号类型确定的中、低频信号;电火花声源信号为宽带脉冲中、低频信号;侧扫声纳信号和单频测深信号为窄带高频信号.通过对4种实测声探测数据的分析研究,给出了对应类型的海洋水下声探测信号的分析、提取方法,其中:信号类型确定的中低信号和窄带高频信号在初步的时、频分析基础上,可通过带通滤波提取;宽带脉冲中、低频信号在初步的时、频分析基础上,可尝试通过小波尺度相关滤波的方法提取.结合已知的水下声探测信号的主要声特征,实现对采集的海洋水下声探测信号的识别. 相似文献
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郑华 朱小华 Nakamura Hirohiko Park Jae-Hun Jeon Chanhyung 赵瑞祥 Nishina Ayako 张传正 Na Hann 朱泽南 Min Hong-Sik 《海洋学报(英文版)》2020,39(7):91-106
在2015年6月至2017年6月期间，跨越庆良间水道的由2台加载压力传感器的倒置式回声仪（PIES）和5台加载压力传感器和海流计的倒置式回声仪（CPIES）组成的观测断面获得了近2年的海底压力时间序列。该时间序列中存在着显著的21天周期的振荡（Pbot21），该信号在2016年7月至10月期间尤为强烈。Pbot21与东海陆架上的风应力旋度存在较显著的3天延迟相关，其相关系数达到0.65。本文采用正压海洋模式解释了这一信号的产生、传播以及耗散过程，模式结果显示东海陆架上的风应力旋度驱动产生Pbot21并向琉球岛链传播，而深海上的风应力旋度不能驱动产生这一信号。在陆架上，Pbot21伴随21天周期的风应力旋度由海岸向东南方向传播，但由于摩擦作用，信号在离开风场后几天内即耗散。断面能否观测到Pbot21与陆架上21天周期风应力旋度场的分布相关，长江口东南方向风应力旋度驱动的Pbot21能被观测到，而长江口东北方向产生的Pbot21不能被观测到。 相似文献
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声模仪供训练声纳员使用。在声模仪里水声信号模拟的依据是水声信号检测理论,在对舰船辐射的噪声和背景干扰噪声及潜艇声纳系统检测信号方法分析的基础上,采用电子线路对水声信号进行模拟。 相似文献
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为了提高深海投弃式剖面仪ASK频带传输的可靠性,提出了RS-CC级联码的解决方案。首先,从信道模型入手,分析了XCTD时变信道的特点;其次,根据信道环境存在复杂噪声的特点,分析了信号在传输过程中可能产生的错码类型,设计了(255,223)RS码+(8,255)交织器+(7,1/2)卷积码的算法结构;最后,针对XCTD的工作特点,分析了不同探测深度、传输频率和噪声量级条件下信号传输的误码率。仿真结果表明,RS-CC级联码的编码方案能够保证XCTD以高传输频率在大深度、大噪声环境中测量时较高的数据传输可靠性,对提高深海投弃式剖面仪传输性能提供了一种新的研究思路。 相似文献
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姜莹 张学雷 杨志国 JAAMAN Saifullah Arifin 徐勤增 MUDA Azmi Marzuki MUHAMAD Hairul Masrini 《海洋学报(英文版)》2019,38(1):85-89
本文的研究基于文莱湾浅水域的一头野生伊洛瓦底海豚水声定位信号的调查数据。在记录期间，有一艘渔船突然开启发动机，惊扰了其附近的一头伊洛瓦底海豚，接着渔船开始两次连续追逐海豚。这期间海豚回声定位信号的变化情况被记录下来。当伊洛瓦底海豚受惊吓被追逐时，信号的声压级、每分钟嘀嗒声信号串的发生次数、每个嘀嗒声信号串中的脉冲个数和平均脉冲间隔都发生了相应的变化。平均的脉冲间隔在事件发生的瞬间立即增大，并在追逐期间呈现轻微下降趋势。脉冲间隔的增大对应着探测距离的增加，代表着海豚对未知区域的探索能力，制约着它的逃离速度。数据记录结果的分析表明，伊洛瓦底海豚会根据外界干扰对发出的回声定位信号进行调整，改变自己对潜在危险的探查能力。分析结果同时提醒我们需要随海豚生存环境的噪声进行管理，避免突然的发动机操作或者追逐它们。 相似文献
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目前,国内外深海走航式XCTD剖面仪信道探测深度在2 000 m范围内,采用阻抗时变金属有线信道的传输方式严重影响了信号的传输质量,成为XCTD大深度测量的难点问题。首先阐述了信号传输DPSK相位解调方法,其次分析了2 000 m测量范围内信号传输的相频特性,进而重点讨论了时变电感、电容量、传输频率对传输信号相位的影响,提出在大深度测量中,时变电感量是影响相位变化的最主要原因,引起相位变化率超过40%,甚至产生振荡,最终提出通过串联固定电感量的方法,使整个测量范围内相位的变化率控制在5.9%,大大提高了DPSK信号解调的准确性,提高了XCTD剖面仪传输信号传输的稳定性。该文的研究结果为深海走航式XCTD剖面仪在大深度测量中提高信号传输质量提供了解决问题的办法,也值得深海走航式XBT、XCP等同类产品参考借鉴。 相似文献
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根据2017年中国第33次南极科考期间获取的普里兹湾虎鲸声信号观测资料,采用Teager能量算子法对虎鲸回声定位信号进行了检测,并分析了其脉冲间隔的统计特征。对115段回声定位信号的参数分析结果显示:脉冲间隔的范围为10.5～183.5 ms,均值与标准差分别为67.5和27.6 ms。进一步分析,发现脉冲间隔数值的变化具有显著的规律性,根据拟合表达式可以将信号分成5种类型:加速型、减速型、匀速型、先减速后加速型、先加速后减速型。其中减速型的总体占比最高,为58.3%;其次为匀速型与加速型,分别为20.0%,14.8%;其余2类占比最低,均仅为3.5%。普里兹湾虎鲸回声定位信号脉冲间隔规律性变化可能是虎鲸调节其信号以适应活动海域多海冰环境的结果。此外,加速型、减速型、匀速型与先减速后加速型、先加速后减速型的脉冲间隔参数存在较大差异,且后2种类型的-3 dB带宽以及峰值频率与脉冲间隔存在显著的负相关关系,这表明虎鲸在发出后两种类型的回声定位信号时处理的情况与前3种类型相比可能更为复杂与特殊。 相似文献
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The Northwest Atlantic Regional Energetics Experiment (REX) will study the dynamics and energetics of the Gulf Stream and associated rings. Bottom‐moored inverted echo sounders with pressure gauges (IES/PGs) will collect in situ data which both complement and augment the GEOSAT altimeter measurements in the Northwest Atlantic. The primary objective of these data will be the intercomparison of satellite and IES/PG measured fluctuations in sea surface topography and mean ther‐mocline depth. However, more detailed and absolute intercom‐parisons of these data would be available if the IES/PG could be positioned in an inertial reference frame while the measurements were taken. This paper presents an error model for computing the accuracy of positioning with a bottom beacon of the IES/PG type. Equations for studying the use of acoustic range data for locating an IES/PG with respect to a ship's track are developed and presented. The ship's track is assumed to be located in inertial space to the 1‐ to 2‐m level by application of the GPS (Mohan, 1983, 1984). Effects of depth‐dependent acoustic speed are included. Although IES/PGs as presently deployed would have to be modified to function as the type of ranging device described in this paper, the representative parameter values that have been calculated for the Northwest Atlantic REX show that sub‐1‐meter accuracy in location determination can be expected. A crucial factor is the measurement pattern, and recommendations for optimal patterns are presented. 相似文献
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An algorithm for calculating the sound velocity in seawater is developed based on the analytical treatment of a fundamental
set of thermo-hydrodynamics equations using perturbation theory methods with the IES 80 empirical equation of state. The calculation
procedure makes it possible to determine any single quantity of the set of basic physical parameters “pressure-temperature-salinity-sound
speed” from the values of the other three. The calculated data fit well with the UNESCO tables. These methods can be used
to control the accuracy of sea measurements on a real time basis if the redundancy condition is satisfied. Due to the increased
number of recorded parameters, it is possible to identify the sensor that introduces the largest error. 相似文献
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Total sea surface temperature (SST) in a coupled GCM is diagnosed by separating the variability into signal variance and noise
variance. The signal and the noise is calculated from multi-decadal simulations from the COLA anomaly coupled GCM and the
interactive ensemble model by assuming both simulations have a similar signal variance. The interactive ensemble model is
a new coupling strategy that is designed to increase signal to noise ratio by using an ensemble of atmospheric realizations
coupled to a single ocean model. The procedure for separating the signal and the noise variability presented here does not
rely on any ad hoc temporal or spatial filter. Based on these simulations, we find that the signal versus the noise of SST
variability in the North Pacific is significantly different from that in the equatorial Pacific. The noise SST variability
explains the majority of the total variability in the North Pacific, whereas the signal dominates in the deep tropics. It
is also found that the spatial characteristics of the signal and the noise are also distinct in the North Pacific and equatorial
Pacific. 相似文献
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东海海平面变化的综合分析 总被引：3，自引：2，他引：1
利用1993年1月至2011年12月的卫星高度计数据,研究了东海海平面变化的季节信号、线性趋势和低频信号,并结合风应力资料、Ishii温盐数据和海表面温度数据分析了季节信号和低频信号的驱动机制。东海季节性海平面变化主要由年信号组成,其占海平面变化的大部分;年信号振幅和相位的分布具有明显的区域差异;东海季节性海平面变化主要受海面风和海水热膨胀驱动,而且在不同季节、不同区域,两种驱动机制的作用存在明显差异,主导地位也不断变化;季节信号还受到黑潮的一定影响。1993-2011年间东海海平面线性上升速率为3.28mm/a,各海域海平面上升速率不同。东海海平面变化低频信号与比容海平面变化低频信号具有显著相关性,最大相关系数为0.55;东海比容海平面变化低频信号与SOI低频信号同样具有一定的相关性,最大相关系数为0.3。ENSO通过大气环流和黑潮洋流等对东海海域的比容海平面变化产生影响,比容海平面变化进而对东海年际间海平面变化产生调制作用,因此ENSO可以通过东海年际间比容海平面变化对东海年际间海平面变化产生影响。 相似文献
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异常事件对EMD方法的影响及其解决方法研究 总被引：4，自引：1，他引：4
赵进平 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2001,31(6):805-814
作者指出异常事件在数据中形成局部的高频信号 ,运用经验模态分解 (EMD)方法分析这种存在异常事件干扰的数据 ,就会产生本征模函数 (IMF)的频率混叠现象 ,而造成物理过程的重叠 ,使得难以用时间过程曲线表现特定的物理过程。这一问题是 EMD方法中尚未妥善解决的问题。为解决这一问题 ,作者利用干扰信号极值及其两边的极大与极小值位置与原始数据有明显对应关系的特征 ,将相关 IMF中的异常信息直接滤除 ,再用 Spline插值方法弥补滤除时段的数据 ,得到重新拟合的该 IMF数据。采用这种方法可以提取出异常信号 ,提取的精度与异常信号的时段长度有关。而且 ,拟合结果消除了异常干扰 ,可以将该 IMF与其余 IMF一起叠加成没有异常干扰的数据。将滤除了异常干扰的数据再次进行 EMD分解 ,可以得到新的 IMF系列 ,而它与不加校正的分解结果有相当大的差别 ,可靠地反映了真实物理过程。结果表明 ,只有在有效滤除异常干扰的情况下才能获得可靠的 IMF系列 ,并准确地描述各种尺度的现象 ;消除了异常干扰的 IMF可以任意单独或组合使用 ,表现各种时间尺度的变化与过程 ;所讨论的方法只适合异常时段较小的情形。对于异常时段接近或大于正常变化周期的干扰还需要探讨其他方法 相似文献
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对目前藻类逆境胁迫下信号传导途径的主要研究进展进行了综述:(1)钙信号系统,藻类通过细胞内Ca2+的变化产生钙信号,Ca2+与钙调素等钙信号受体结合,进而影响钙调素结合蛋白等靶蛋白的活性,从而调控基因表达和生理反应;(2)磷脂酰肌醇信号系统,磷脂酰肌醇在磷脂酶的作用下,水解产生第二信使IP3与DAG,它们可以进一步激活离子通道或蛋白激酶,调节藻类的各种生理反应过程;(3)蛋白质的可逆磷酸化,通过藻类中蛋白质的磷酸化和脱磷酸化,传递信号,并使信号级联放大;(4)蓝藻的二元信号传导系统,蓝藻既具有类似细菌的二元传导系统,又具有真核生物的Ser/Thr或Tyr蛋白质激酶来行使信号传导功能;(5)NO,cAMP等其他信号分子也参与藻类的信号传导途径。 相似文献
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Nelson E. Martins Srgio M. Jesus 《Oceanic Engineering, IEEE Journal of》2006,31(3):646-656
A blind estimator of the ocean acoustic channel impulse response envelope is presented. The signal model is characterized by a deterministic multipath channel excited by a highly nonstationary deterministic source signal. The time-frequency (TF) representation of the received signal allows for the separation between the channel and the source signal. The proposed estimator proceeds in two steps: First, the unstable initial arrivals allow for the estimation of the source signal instantaneous frequency (IF) by maximization of the radially Gaussian kernel distribution; then, the Wigner-Ville distribution (WV) is sequentially windowed and integrated, where the window is defined by the previously estimated IF. The integral gives the channel impulse response envelope, which turns to be an approximation to the blind conventional matched filter (MF). The blind channel estimator (CE) is applicable upon the following conditions: that the multipath channel contains at least one dominant arrival well separated from the others, and that the IF of the source signal is a one-to-one function. Results obtained on real data from the INternal TIde Measurements with Acoustic Tomography Experiments (INTIMATE'96), where the acoustic channel was driven by an linear frequency modulation signal, show that the channel's envelope detailed structure could be accurately and consistently recovered, with the correlation of the estimates ranging from 0.796 to 0.973, as compared to the MF result 相似文献
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利用全球定位系统实时差分技术（Global Positioning System Real-Time Kinematic,GPS-RTK）对波浪能发电装置进行结构变形监测得到的信号会存在噪声。针对这个问题,本文提出一种结合巴特沃斯（Butterworth）滤波器和自相关函数经验模态分解（Empirical Mode Decomposition,EMD）的滤波降噪算法,利用动态位移仿真信号进行了实验验证。结果表明：该滤波算法能够有效降低装置动态位移监测数据中噪声的影响,利用滤波算法对仿真信号进行降噪处理之后,可以提取出信号中包含的结构固有频率。 相似文献