声矢量场的抛物方程计算方法 被引量：8

1

作者 马树青 任群言 +1 位作者 朴胜春 杨士莪 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期775-780,共6页

采用抛物方程方法对声场声压进行计算,通过尤拉公式给出抛物方程方法对声矢量场参数求解表达式,并利用差分方法对声场质点振速值进行数值计算.该文介绍了三维抛物方程理论与FOR3D程序算法;对PEKER IS问题、单层海洋环境及ASA基准楔形模... 采用抛物方程方法对声场声压进行计算,通过尤拉公式给出抛物方程方法对声矢量场参数求解表达式,并利用差分方法对声场质点振速值进行数值计算.该文介绍了三维抛物方程理论与FOR3D程序算法;对PEKER IS问题、单层海洋环境及ASA基准楔形模型环境下的声矢量场进行仿真验证.结果表明,利用抛物方程方法可以快速简便地求解复杂海洋环境下的声场,并且可以用于计算声矢量场参数. 展开更多

关键词 抛物方程 声矢量场 简正波

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不规则地形条件下的双向抛物方程模型研究 被引量：9

2

作者 李德鑫 杨日杰 +1 位作者 官巍 张丹 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期235-241,共7页

在传统SSFT抛物方程模型基础上,针对传统算法忽略电波后向传播与散射,造成不规则地表边界条件下电波传播预测误差较大的问题,提出了可计算任意不规则地形剖面下前向和后向传播场的递归双向抛物方程模型,并给出了具体实现步骤,提高精度... 在传统SSFT抛物方程模型基础上,针对传统算法忽略电波后向传播与散射,造成不规则地表边界条件下电波传播预测误差较大的问题,提出了可计算任意不规则地形剖面下前向和后向传播场的递归双向抛物方程模型,并给出了具体实现步骤,提高精度的同时弥补了传统算法的不足。仿真分析了双向抛物方程模型计算标准大气条件下单刃峰、双刃峰及实际地形的电波传播场分布特性,并与传统宽角抛物方程与几何绕射理论进行比较,验证了算法及模型的正确性与有效性。 展开更多

关键词 电波传播 抛物方程 不规则地形 后向传播

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战场电磁环境构建中的抛物方程应用研究 被引量：8

3

作者 来嘉哲 方广有 刘帅 《雷达学报（中英文）》 2012年第1期63-68,共6页

在进行战场电磁环境的数字化构建过程中,需要结合各类环境要素对电波的传播过程进行建模和仿真。抛物方程(Parabolic Equation,PE)描述的模型适用于从视距到超视距区域计算电波的传播特性,并有分步傅里叶法(Split-Step Fourier Transfor... 在进行战场电磁环境的数字化构建过程中,需要结合各类环境要素对电波的传播过程进行建模和仿真。抛物方程(Parabolic Equation,PE)描述的模型适用于从视距到超视距区域计算电波的传播特性,并有分步傅里叶法(Split-Step Fourier Transform,SSFT)对模型进行计算,但该算法是基于步长迭代的方法,不易并行化实现,在计算大区域电磁传播时难以满足时间上的需求,给战场电磁环境的快速构建带来困难。该文提出一种基于矩阵转置的并行计算方法,构造2维矩阵并按行或列分发给不同的进程,实现了算法的并行计算。该方法能够充分利用计算集群的运算能力,降低了计算时间。计算机仿真结果表明并行算法相对于串行算法能达到4倍的加速比,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 战场电磁环境 抛物方程 分步傅里叶变换 矩阵转置 并行计算

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抛物方程方法的亚网格模型及其应用研究 被引量：8

4

作者 张青洪 廖成 +2 位作者 盛楠 赵朋程 周海京 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期2005-2009,共5页

该文在抛物方程非均匀网格技术的基础上,提出了抛物方程方法的亚网格模型,并给出了该亚网格模型的具体构建方法,以快速准确地求解大尺度复杂电磁环境中存在关键目标的电波传播问题。通过对存在强散射体的复杂电磁环境中电磁波的分布特... 该文在抛物方程非均匀网格技术的基础上,提出了抛物方程方法的亚网格模型,并给出了该亚网格模型的具体构建方法,以快速准确地求解大尺度复杂电磁环境中存在关键目标的电波传播问题。通过对存在强散射体的复杂电磁环境中电磁波的分布特性进行模拟,探讨了抛物方程亚网格技术的高效性。结果表明:与细网格相比,亚网格技术使得抛物方程的计算速度提升了4.57倍,网格空间数下降了86.64%,且较非均匀网格具有更高的计算精度。可见,抛物方程的亚网格模型能够极大地提升抛物方程的仿真效率。 展开更多

关键词 电波传播 抛物方程 亚网格技术 关键目标

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悬空波导环境下AIS信号超视距传播特性分析

5

作者 赵慧 赵振维 +5 位作者 王红光 朱庆林 韩杰 林乐科 孙方 王倩南 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期100-107,共8页

大气波导可陷获无线电波信号,使其发生超视距传播现象,影响无线电系统信号传播预测和性能评估应用。本文针对由探空数据诊断的悬空波导个例,利用对流层电波传播确定性方法模拟岸-船自动识别系统(automatic identification system,AIS)... 大气波导可陷获无线电波信号,使其发生超视距传播现象,影响无线电系统信号传播预测和性能评估应用。本文针对由探空数据诊断的悬空波导个例,利用对流层电波传播确定性方法模拟岸-船自动识别系统(automatic identification system,AIS)传播链路,定量研究了不同悬空波导环境影响下AIS信号的超视距传播特性。结果表明:波导强度50 M单位且底高约7 m的悬空波导环境下,AIS信号发生明显超视距传播现象;波导底高约700 m且强度较大的悬空波导环境也会对AIS信号传播产生影响;相比于单一悬空波导模型,复合悬空波导(文中指两个悬空波导层结构组成)环境对AIS信号传播影响更大。本文研究成果可为大气波导监测反演、无线电系统设计、装备效应评估等应用提供重要理论参考。 展开更多

关键词 悬空波导 超视距传播 抛物方程(pe) AIS 特性分析

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蒸发波导水平不均匀性对电磁波传播的影响 被引量：4

6

作者 朱明永 杨坤德 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2008年第6期32-36,共5页

蒸发波导是海上一种典型的异常大气折射结构,它能够部分陷获电磁波从而改变电磁波的传播特性。目前对电磁波在波导环境下传播特性的研究多数假定波导是水平均匀的,却很少考虑波导的水平不均匀情况。利用电磁波传播的抛物方程(PE)模型,... 蒸发波导是海上一种典型的异常大气折射结构,它能够部分陷获电磁波从而改变电磁波的传播特性。目前对电磁波在波导环境下传播特性的研究多数假定波导是水平均匀的,却很少考虑波导的水平不均匀情况。利用电磁波传播的抛物方程(PE)模型,通过仿真研究了波导水平不均匀性对其传播特性的影响,定量分析了不同收发高度及不同频率条件下电磁波路径损失的变化规律。结果表明,波导不均匀条件下电磁波传播的路径损失与均匀条件下明显不同。 展开更多

关键词 蒸发波导 抛物方程 水平不均匀性 传播损失

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一种求解三维抛物方程的迭代方法

7

作者 吴晓萍 梁志禧 +1 位作者 黎子豪 龙云亮 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2023年第1期159-163,共5页

为了高效且高精度地求解三维抛物方程(parabolic equation,PE),提出了一种求解三维PE的迭代方法.该方法采用有限差分(finite difference,FD)近似方法,保留交替方向隐式(alternating direction implicit, ADI)方法的计算模式.推导了该方... 为了高效且高精度地求解三维抛物方程(parabolic equation,PE),提出了一种求解三维PE的迭代方法.该方法采用有限差分(finite difference,FD)近似方法,保留交替方向隐式(alternating direction implicit, ADI)方法的计算模式.推导了该方法对应的相对误差关系式,在推导过程中考虑计算式分裂项丢失带来的误差影响.对比现有的求解三维PE的ADI方法 (记为ADI-PE)和克兰克·尼科森(Crank-Nicolson)求解方法 (记为CN-PE),该方法能够提高计算精准度,且可通过迭代达到一定计算精度.该方法保留了ADI的计算高效特性,是一种求解三维PE的高效高精准度的方法. 展开更多

关键词 抛物方程(pe) 有限差分(FD)方法 迭代 交替方向隐式(ADI) 相对误差

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蒸发波导超视距信道建模及容量估计 被引量：3

8

作者 冯菊 曹熙 廖成 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期229-237,261,共10页

为衡量海上蒸发波导环境下的超视距通信系统性能,提出了一种超视距信道建模方法及容量估计方案.基于蒸发波导折射率模型和抛物方程(parabolic equation,PE)模型研究电波沿海面蒸发波导信道传播的大尺度衰落特性,结合统计性模型研究其小... 为衡量海上蒸发波导环境下的超视距通信系统性能,提出了一种超视距信道建模方法及容量估计方案.基于蒸发波导折射率模型和抛物方程(parabolic equation,PE)模型研究电波沿海面蒸发波导信道传播的大尺度衰落特性,结合统计性模型研究其小尺度衰落特性,形成基于电磁仿真和统计规律的混合蒸发波导信道模型,并由此推导出系统信道容量的估算方案.对实际海面传播环境进行电磁建模,计算了蒸发波导环境中的路径损耗分布和多天线系统的信道容量,量化了使用多输入多输出(multiple-inputmultiple-output,MIMO)技术带来的超视距传播性能提升.仿真结果表明,在蒸发波导环境中采用MIMO技术能够有效地提升信道容量,实现较好的超视距传播效果.本文结果对海上超视距通信系统的应用及性能评估具有重要意义. 展开更多

关键词 蒸发波导 超视距传播 MIMO 抛物方程(pe) 信道容量

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基于PE的海洋蒸发波导宽带通信信道建模方法 被引量：4

9

作者 肖金光 刘晓娣 +1 位作者 周新力 田伟 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2015年第11期216-220,共5页

射线追踪法只适于窄带信道建模,将抛物方程(PE)宽带信道建模方法首先应用于海洋蒸发波导超视距信道,并考虑了电波到达角。依据射线追踪法估计的多径参数将宽带划分为多个子带,在各频点上运行PE,频域平移求解接收高度上的场并用弯折谱估... 射线追踪法只适于窄带信道建模,将抛物方程(PE)宽带信道建模方法首先应用于海洋蒸发波导超视距信道,并考虑了电波到达角。依据射线追踪法估计的多径参数将宽带划分为多个子带,在各频点上运行PE,频域平移求解接收高度上的场并用弯折谱估计电波到达角,对传输函数进行反傅里叶变换得到信道冲激响应。整体构成了海洋蒸发波导宽带信道建模方法。数值试验验证了建模方法的可行性。为蒸发波导宽带通信的链路预算、性能分析和系统设计提供了有效的途径。 展开更多

关键词 抛物方程 蒸发波导通信 宽带信道建模 弯折谱估计

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智能反射面辅助的反向散射通信信道的传播模拟

10

作者 余洪鑫 冯菊 +1 位作者 杜伟 廖成 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期2317-2324,共8页

为了解决引入智能反射面(IRS)后反向散射通信(BackCom)信道的传播模拟问题,该文提出一种基于抛物方程(PE)和矩量法(MoM)的高效混合数值方法。该方法将电大场景下IRS辅助信道的传播建模问题分解为电波传播与电磁散射两个子问题,分别采用P... 为了解决引入智能反射面(IRS)后反向散射通信(BackCom)信道的传播模拟问题,该文提出一种基于抛物方程(PE)和矩量法(MoM)的高效混合数值方法。该方法将电大场景下IRS辅助信道的传播建模问题分解为电波传播与电磁散射两个子问题,分别采用PE和MoM进行求解。通过对视距和非视距场景下IRS辅助的信道进行模拟,探讨了PE-MoM混合求解技术的高效性。仿真结果表明,与MoM相比,所提算法的计算速度提升了6.46倍,计算资源消耗也下降了81%,且相对均方根误差仅为3.89%。对比结果表明所提出的PE-MoM方法能够在兼顾计算精度和计算效率的同时,实现IRS辅助的BackCom信道的传播模拟。 展开更多

关键词 反向散射通信 智能反射面 信道建模 电波传播 抛物方程

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抛物方程法在森林环境电波传播特性预测中的应用 被引量：4

11

作者 刘晓娣 宋斌斌 +1 位作者 张静 毕敬腾 《电讯技术》 北大核心 2018年第3期257-262,共6页

为提高大区域森林环境电波传播特性预测的准确性,研究抛物方程(PE)法在森林环境电波传播特性预测中的应用,提出了基于抛物方程的森林模型。该模型采用PE法实现准确快速求解,考虑森林在垂直方向上的非均匀性,引入森林分层模型,将森林分... 为提高大区域森林环境电波传播特性预测的准确性,研究抛物方程(PE)法在森林环境电波传播特性预测中的应用,提出了基于抛物方程的森林模型。该模型采用PE法实现准确快速求解,考虑森林在垂直方向上的非均匀性,引入森林分层模型,将森林分为树冠、树干两个均匀有耗介质层,并根据森林区域的特性参数确定各有耗介质层的等效介电常数,相比于传统将森林等效为一个给定介电常数的均匀有耗介质层,能够更准确地描述森林对电波传播的影响。将其应用于三种常见绿叶林的电波传播特性预测中,仿真结果表明,该模型能够反映不同区域、不同植被种类的森林对电波传播的影响差异,有效预测大区域森林环境电波传播特性。 展开更多

关键词 电波传播 抛物方程 森林分层模型 等效介电常数

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基于抛物方程的低空空域监测雷达城市环境地杂波强度分布建模 被引量：1

12

作者 雷鹏 冉志强 +1 位作者 王俊 刘晓敏 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期63-70,共8页

地杂波强度是影响雷达低空空域监测性能的重要因素之一。尤其在城市环境下,高层建筑和大气结构将使雷达信号传播及地表电磁散射特性产生复杂变化。提出一种基于抛物方程(PE)的城市环境地杂波强度分布建模方法,能够为低空空域监测雷达系... 地杂波强度是影响雷达低空空域监测性能的重要因素之一。尤其在城市环境下,高层建筑和大气结构将使雷达信号传播及地表电磁散射特性产生复杂变化。提出一种基于抛物方程(PE)的城市环境地杂波强度分布建模方法,能够为低空空域监测雷达系统性能预估、站址选择和杂波特性分析提供理论基础。首先,通过宽角PE模型,预测城市高层建筑及大气结构引起的雷达信号反射、绕射、折射和多径效应;其次,将宽角PE模型扩展到三维空间,结合雷达方程,实现各杂波单元的强度计算;最后,利用仿真结果分析了不同建筑外形和高层建筑群对雷达信号传播和地杂波强度的影响。 展开更多

关键词 低空空域监测 雷达信号传播 抛物方程(pe) 传播因子 地杂波强度

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复杂电磁环境三维仿真及可视化系统 被引量：1

13

作者 张霖 沈月伟 +3 位作者 吴迎年 穆兰 王海波 吕彦东 《中国电子科学研究院学报》 2013年第2期111-118,共8页

随着系统仿真技术的快速发展,复杂电磁环境(CEME)已然引起人们的广泛关注,CEME仿真对于雷达预警、体系对抗、移动通信、GPS定位等都有重要作用。首先对于二维抛物方程(2DPE)的推导过程及离散过程进行介绍,并对2D电磁传播的衰减过程进行... 随着系统仿真技术的快速发展,复杂电磁环境(CEME)已然引起人们的广泛关注,CEME仿真对于雷达预警、体系对抗、移动通信、GPS定位等都有重要作用。首先对于二维抛物方程(2DPE)的推导过程及离散过程进行介绍,并对2D电磁传播的衰减过程进行了仿真。其次,基于2DPE法,研究了并行度高的准三维抛物方程(quasi-3DPE)仿真方法。最后,通过仿真案例,验证了准三维法仿真的三维效果和并行效率,总结比较了3DPE和quasi-3DPE法的计算效率和精度,并借助商业电磁仿真软件Wireless Insie验证了quasi-3DPE法的传播损耗仿真精度。 展开更多

关键词 电磁环境 抛物方程 准三维方法 并行计算

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相控阵天线辐射电磁场空间分布研究与仿真 被引量：1

14

作者 吴博 刘鹏远 张智慧 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2015年第12期146-151,共6页

相控阵天线辐射波束模型直观地展示了天线性能,在天线研制和运用中有着重要作用。而天线辐射波束在实际复杂环境中建模的准确性是一个亟待解决的问题。为了提高相控阵雷达天线波束在实际环境中建模的准确性,需要对相控阵天线辐射电磁场... 相控阵天线辐射波束模型直观地展示了天线性能,在天线研制和运用中有着重要作用。而天线辐射波束在实际复杂环境中建模的准确性是一个亟待解决的问题。为了提高相控阵雷达天线波束在实际环境中建模的准确性,需要对相控阵天线辐射电磁场空间分布进行研究。首先求解了平面相控阵天线的方向图函数,建立了相控阵天线的辐射模型,然后采用抛物方程的方法建立了电磁波的传播模型,最后在matlab环境下应用SSFT算法求出了模型的数值解,得到了天线辐射电磁场的空间分布。绘制了天线辐射电磁波在无限空间内传播的衰减分布图,通过与天线方向图的理想传播衰减进行比较,验证模型的正确性。 展开更多

关键词 相控阵天线 电磁场分布 抛物方程

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PE算法伪微分算子的多种近似处理对电磁散射计算的影响研究

15

作者 胡玉娟 吴先良 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2012年第6期784-786,852,共4页

文章对抛物线方程(Parabolic Equation,简称PE)算法的伪微分算子的多种逼近形式进行了深入的分析研究,探讨了多种经过近似处理的抛物线方程算法的特点,并将多种PE算法应用于电大尺寸目标的电磁散射特性的分析中。关于理想导体柱电磁散... 文章对抛物线方程(Parabolic Equation,简称PE)算法的伪微分算子的多种逼近形式进行了深入的分析研究,探讨了多种经过近似处理的抛物线方程算法的特点,并将多种PE算法应用于电大尺寸目标的电磁散射特性的分析中。关于理想导体柱电磁散射的算例表明,各种经过近似处理的抛物线方程算法具有各自的特点和适用范围。 展开更多

关键词 抛物线方程 伪微分算子 近似处理 电大目标 电磁散射

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海面雷达最大探测距离分布规律快速计算方法研究

16

作者 田树森 察豪 +1 位作者 周沫 刘爱国 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第8期1872-1875,共4页

为解决海面雷达最大探测距离分布规律计算耗时过长的问题,论文首先分析蒸发波导条件下雷达最大探测距离计算方法的特性,给出蒸发波导高度、理查森数和风速对雷达最大探测距离的影响,随后在此基础上提出用查表法计算每条海面气象水文记... 为解决海面雷达最大探测距离分布规律计算耗时过长的问题,论文首先分析蒸发波导条件下雷达最大探测距离计算方法的特性,给出蒸发波导高度、理查森数和风速对雷达最大探测距离的影响,随后在此基础上提出用查表法计算每条海面气象水文记录对应的雷达最大探测距离,并总结出构建标准距离表的原则。利用查表法很大程度上缩短了计算时间,计算结果与直接计算偏差较小,能满足快速建立海面雷达最大探测距离分布规律的需要。 展开更多

关键词 雷达最大探测距离 抛物方程 折射率剖面 查表法

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直升机雷达电波传播特性研究

17

作者 张万泽 李德鑫 +1 位作者 魏鑫 何耀宇 《四川兵工学报》 CAS 2015年第8期157-161,共5页

机载雷达作为提高直升机武器平台作战效能的倍增器,受到各国军队的普遍关注。如何评估其作战效能,提高部队战斗力,是当前亟待解决的问题。在传统波动方程基础上,利用限定上、下传播边界和基于Beilis Tappert平移变换法处理地形要素的宽... 机载雷达作为提高直升机武器平台作战效能的倍增器,受到各国军队的普遍关注。如何评估其作战效能,提高部队战斗力,是当前亟待解决的问题。在传统波动方程基础上,利用限定上、下传播边界和基于Beilis Tappert平移变换法处理地形要素的宽角抛物方程算法,仿真分析了直升机雷达在标准大气、实际大气和地形遮蔽条件下的电波传播特性。为指挥员进行战场准备,实施正确战略决策提供依据,为评估雷达性能的后续研究提供理论支撑。 展开更多

关键词 电波传播 大气折射 雷达探测 抛物方程

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毫米波在沙尘环境中损耗预测

18

作者 张涵 周新力 宋斌斌 《计算机与数字工程》 2021年第3期442-446,共5页

为提高在沙尘环境中毫米波传播预测的准确性,在抛物模型的基础上对传播损耗进行仿真。文中分析了沙尘的相对介电常数,根据能见度和maxwell公式计算其占空比,可以求得沙尘的等效介电常数,相比较传统经验模型,可以更准确地描述沙尘对毫米... 为提高在沙尘环境中毫米波传播预测的准确性,在抛物模型的基础上对传播损耗进行仿真。文中分析了沙尘的相对介电常数,根据能见度和maxwell公式计算其占空比,可以求得沙尘的等效介电常数,相比较传统经验模型,可以更准确地描述沙尘对毫米波传播产生的作用。将其应用于沙尘电波传播环境预测中,仿真结果显示,该模型能够反映沙尘对毫米波传播的影响,可以有效预测电波传播特性。 展开更多

关键词 抛物方程 毫米波传播 衰减 等效介电常数 能见度 沙尘

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抛物方程(PE)方法在风电场噪声传播中的应用研究 被引量：3

19

作者 吴鑫波 朱卫军 +1 位作者 曾明伍 曹九发 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第4期80-85,共6页

随着风力机的大型化和分散式布局的推进,风电场的噪声污染越来越不可忽视。依托建设在平坦地形的某风电场项目,选取某兆瓦级大型风电机组。首先采用噪声源计算软件,基于抛物方程(PE)方法,分析了声传播过程中的衰减特性。然后,结合声传... 随着风力机的大型化和分散式布局的推进,风电场的噪声污染越来越不可忽视。依托建设在平坦地形的某风电场项目,选取某兆瓦级大型风电机组。首先采用噪声源计算软件,基于抛物方程(PE)方法,分析了声传播过程中的衰减特性。然后,结合声传播模型和声叠加模型,利用MATLAB软件编程计算,给出了噪声云图,分析了风电场噪声传播分布。最后,对比了WindPro软件与抛物方程(PE)方法的特点和计算结果,讨论了抛物方程(PE)方法的可靠性。结论表明,抛物方程方法有足够的准确性和可靠性模拟风电场的噪声传播分布,可在将来风电场建设布局时,为降低噪声对居民的影响提供参考。 展开更多

关键词 风电场噪声传播 抛物方程(pe)方法 声衰减 声传播模型 对比验证

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海洋声传播二维PE算法对海底边界条件的改进处理 被引量：1

20

作者 刘进忠 李琪 《青岛海洋大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2002年第3期469-474,共6页

运用海洋声传播二维 PE算法对不规则海底边界条件的处理 ,作者提出 1种改进方法 ,即利用抛物方程和界面边界条件 ,对界面附近的抛物方程的差分形式进行修正 ,以考虑复杂海底边界的影响。通过实际的数值计算表明 ,运用该方法计算声场 ,... 运用海洋声传播二维 PE算法对不规则海底边界条件的处理 ,作者提出 1种改进方法 ,即利用抛物方程和界面边界条件 ,对界面附近的抛物方程的差分形式进行修正 ,以考虑复杂海底边界的影响。通过实际的数值计算表明 ,运用该方法计算声场 ,在提高计算精度方面起到有益的作用。 展开更多

关键词 抛物方程方法 海底边界 有限差分 远程声场 声传播 海洋

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