导读:本文包含了反常波论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:光纤非线性效应,非线性薛定谔方程,光学反常波,调制不稳定性
反常波论文文献综述
张凤丽[1](2015)在《光纤中反常波的数值模拟研究》一文中研究指出反常波(畸形波)起源于海洋学,具有极大的破坏力,是一种十分复杂的非线性自然现象,近十年来,已经成为了光纤中非线性光学这一学科领域的研究前沿热点。尽管越来越多科学家投入到对反常波的研究中来,并取得了重大的进展,目前对于其形成机制尚无统一定论。对反常波产生机制的研究,一方面可以使我们更好的了解这一神秘的自然现象,找到预测和应对的方法,进而避免海洋灾难和减少损失。另一方面,反常波就像一把双刃剑,在光学领域被认为是易于控制的,并且可以根据需要产生和抑制,所以在研究光学反常波方面有着绝佳的表现。本项研究采用具有超长单模光纤的光学系统作为实验平台,来模拟海洋条件和其内部的弱非线性作用,深入研究光学反常波的形成过程和物理机制。首先,我们建立了耦合的非线性薛定谔方程组(NLSEs)来作为随机光纤激光器中连续波泵浦飞秒脉冲的数学模型,并进行了数值模拟,结果表明在色散波的辅助下,光学反常波可以通过孤子间的单次碰撞形成,此外,通过研究其空间结构演变过程,我们观察到它的持续时间接近4ns。然后在深入探索光学反常波的形成机制过程中,我们采用辅料方法求解了自聚焦的NLSE,数值模拟的结果与实验现象具有较高的一致性,同时观察到了双极性超常规孤子的FPU现象。(本文来源于《北京化工大学》期刊2015-05-25)
旷海兰[2](2012)在《反常波SAR遥感识别关键技术研究》一文中研究指出反常波(rogue wave)又被称作极值波(extreme wave)或畸形波(freak wave),它们或者具有非常高的波高,或者波形反常,由于其能量高度集中而给航海和海上钻井平台等带来灾难性的破坏,是近二十年来海浪研究领域的热点。由于现场实测条件有限,目前有关反常波的记录并不多,且大都为单点时间序列数据。合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)可以高分辨率微波成像,具有不受天气和气候条件影响、穿透性强的特点,发展基于SAR的反常波遥感识别技术是更好的了解反常波和预防其危害的有效途径。非线性性是反常波的重要特性,目标电磁散射特性是研究SAR遥感技术的关键。本文按照“非线性海面表征模型专反常波电磁散射模型专反常波SAR成像模拟专反常波SAR识别技术专反常波成像模拟与遥感识别系统开发”的研究路线,对基于SAR的反常波遥感识别若干关键技术进行了深入研究,具体研究工作如下:(1)提出了非线性海面的表征模型。海面长波对短波的调制是海洋微波遥感的基本原理,当海面长波波长大于雷达距离向分辨率时,长短波间的调制作用也是海面SAR成像的决定因素。本文对Longuet-Higgins模型进行扩展提出了1个长波与多个短波非线性作用的深海表面模型,对波波间的非线性调制特性进行了分析,并基于该模型数值模拟了非线性海面的空间演化和时空演化。该模型不仅易于实现,也容易扩展到各种不同复杂海况的表征和反常波数值模拟。(2)研究了海面运动对SAR成像多普勒频率的影响。多普勒频率是SAR信号处理中十分关键的参数,海面运动引起SAR回波的多普勒频移可应用于海流和海上目标的检测。针对双尺度线性海面和(1)中提出的长短波非线性调制海面推导出SAR成像多普勒频率公式水平分量和垂直分量,并通过数值模拟发现海面水平运动引起所的SAR成像多普勒与海况无关,而非线性海面垂直运动引起的多普勒带宽比线性海面垂直运动引起的多普勒带宽大很多,更加突出局部海面特征,为高海况下检测反常波提供了可能。(3)由于反常波具有瞬态特征,其产生突然且存在时间短,目前缺少可用于验证反常波检测算法的真实数据,所以进行SAR图像模拟是发展反常波遥感的必要手段。本文对Franceschetti海面回波信号模拟器进行扩展,提出了基于分布表面模型和双尺度模型的反常波电磁散射模型,该模型在划分散射小面和计算Bragg波时充分考虑了生成反常波的长波与短波间的非线性作用,并通过在中等入射角下的SAR成像模拟发现,不仅反常波的NRCS值比一般正弦波海面的NRCS值小,而且NRCS值在反常波位置的变化量也很大。该发现可以用于从SAR图像中检测反常波。(4)对于反常波的SAR遥感识别方法,根据(3)的研究结果提出了一种图像扰动强度算法来判定反常波的存在,通过大量模拟的反常波海面SAR图像和一般海面SAR图像验证了算法的有效性。设计了一个反常波成像模拟与遥感识别软件系统。该系统包括反常波海面模拟、SAR成像模拟、读取SAR图像、海浪谱和波高谱反演,以及反常波检测等功能模块,为反常波相关研究和监测提供一个有效的软件平台。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2012-03-01)
何超[3](2010)在《一维反常波电磁散射数值模拟研究》一文中研究指出反常波广泛分布在世界各海域,从而形成一种人们不得不面对的海洋灾害。由于反常波极大的危害着航海安全,其产生机理受到越来越多的相关学者的关注。反常波被定义为:某一波高H(波谷到波峰的距离)大于2.2Hs(有效波高)则称为反常波。近年来,人们通过卫星的合成孔径雷达(SAR)成像模式来监测反常波事件。为了提高雷达对风暴海面例如反常波海面的监测,必须研究反常波的电磁后向散射特性。本文首先介绍了课题的研究背景、目的和意义,介绍了国内外反常波的研究现状。然后通过对粗糙面电磁散射特性的学习,总结了叁种常用的解析方法:基尔霍夫近似、微扰法以及双尺度模型。利用基尔霍夫近似法,建立一维的非线性分形海面的电磁散射模型,并通过计算线性和非线性海面电磁后向散射的归一化雷达散射截面(NRCS),比较分析两者的差异。分析结果表明,非线性海面和线性海面的NRCS存在着有很大的差异。最后,结合一维非线性分形海面的电磁散射研究的结果和思路,利用双尺度法,建立反常波电磁后向散射模型,计算中等入射角情况下一维反常波海面的归一化雷达散射截面,并对结果进行分析。分析结果表明,在通过合成孔径雷达对反常波成像时,其回波的NRCS比背景波小,这意味着反常波在SAR图像中比背景波图像要暗。因此可以将NRCS作为反常波识别的一种特征标识。总结本文的主要工作包括:分析总结了叁种常用的经典的粗糙面电磁散射解析方法;建立一维非线性分形海面的电磁散射模型,分析了一维非线性分形海面的电磁散射特性;建立一维反常波电磁散射模型,分析了一维反常波电磁散射特性。最后通过相关结果分析,得出一种反常波识别的特征标识。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2010-04-01)
旷海兰,谢涛,刘新华,邹光辉[4](2009)在《反常波遥感监测技术研究进展》一文中研究指出反常波对海上航行安全和海上平台安全造成了很大的危害,遥感是对反常波进行大面积、实时动态监测的有效技术手段。在分析国内外研究成果的基础上,从反常波的形成机制、SAR成像、反常波遥感识别和反演等方面对反常波遥感监测技术进行概述。并针对数据源和模拟算法的局限性,指出目前反常波遥感监测技术所面临的问题和挑战。(本文来源于《武汉理工大学学报》期刊2009年13期)
谢涛,南撑峰,旷海兰,邹光辉,陈伟[5](2009)在《反常波海面参数计算方法及其色散关系》一文中研究指出提出了一种计算反常波海面参数及色散关系的数值方法.将反常波海面看成变幅变频的波列,在各个具体时间、空间点用不同参数的延拓正弦波进行插值.在具体的时间、空间点处,根据海面及其一阶、二阶导数关系,求出相应的延拓正弦波各个参数.数值模拟出的振幅结果表明该方法有效,利用该方法计算的反常波海面参数进行海面重构的结果与原海面完全符合.比较非线性海面波数和角频率的关系式ω2/k与重力加速度g值,发现反常波海面的主要非线性色散区域不是位于反常波区域,而是位于反常波两侧的附近区域,该区域平均波高要比线性色散区域的平均波高小.与小波分析及Hilbert变换分析方法比较,该方法优点主要在于:节省缓存存储空间和CPU运行时间,并能够输出系统的色散关系.而其缺点主要是工程应用范围局限于时间序列和空间数据并存的系统.(本文来源于《物理学报》期刊2009年06期)
南撑峰[6](2009)在《反常波海面一维表征模型研究》一文中研究指出随着全球人口的增加,陆地上的资源已经难以满足需求,海洋正在成为人类的资源基地和第二生存空间。海洋资源开发利用首先依赖于海上工程设施,但随着海洋开发利用的规模日趋复杂和庞大,近海油气开发不断向深水发展,这些海上结构物有可能承受实际海况下强非线性波浪的作用,反常波就是这样的一种波浪,它波高极大,波峰尖瘦,能量很集中,其波峰的速度远远大于同等波高的其他波浪,破坏力极大。因此,研究反常波的基本特性、演化过程、生成机理、内外部结构、对于相关范畴的理论研究及其工程应用、并最终减少或者避免这种对人类有潜在威胁的波浪的危害具有重要意义。本文首先介绍了了反常波的定义、基本特征,及其研究现状,之后从空间聚焦、色散聚焦、波流相互作用、非线性调制、波与波相互作用等几个方面介绍了海面反常波的产生机理。在海洋学中,利用谱以随机过程来描述海浪是进行海浪研究的主要途径之一,本文在介绍了几种常用的海谱之后,提出了将长短波非线性调制后的海浪看成变幅、变频、变波长海浪的思想。该思想的核心在于:短波受长波调制,反过来长波参数受短波的影响变成“非线性长波”,其幅度、频率等参数随时空变化而改变。为实现非线性长波海面模型,本文提出了“非线性长波”离散化技术。论文提出了一种计算反常波海面参数和其色散关系的数值方法。该方法将反常波海面看成变幅变频的波列,在各个具体时间空间点用不同参数的延拓正弦波进行插值。并在具体的时间空间点处,根据海面及其一阶、二阶导数关系,求出相应的延拓正弦波各个参数。论文针对已提出的具体空时点的反常波非线性海面参数初值计算方法,根据推导出来的有关公式,以一种解析反常波表征函数为例,推导并数值计算了具体反常波海面的波数、角频率、波幅等参数,同时也提出了奇异点的处理方法。通过与小波分析和Hilbert变换等方法进行的比较,给出了本数值计算方法的优点。论文的最后对所做的工作进行了总结,指出存在的问题和今后继续研究工作的思路。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2009-05-01)
詹如娟,方瑜德[7](1983)在《托卡马克电子回旋共振加热中反常波轨迹计算》一文中研究指出本文计算了在CT-6托卡马克上进行电子回旋共振加热实验时对应不同窗口、不同入射角的反常波轨迹。对于发射结构是开口圆波导的情况也进行了初步的分析和计算。由于采用的是准垂直色散关系,所以只能给出大角度入射的结果。(本文来源于《核聚变与等离子体物理》期刊1983年03期)
反常波论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
反常波(rogue wave)又被称作极值波(extreme wave)或畸形波(freak wave),它们或者具有非常高的波高,或者波形反常,由于其能量高度集中而给航海和海上钻井平台等带来灾难性的破坏,是近二十年来海浪研究领域的热点。由于现场实测条件有限,目前有关反常波的记录并不多,且大都为单点时间序列数据。合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)可以高分辨率微波成像,具有不受天气和气候条件影响、穿透性强的特点,发展基于SAR的反常波遥感识别技术是更好的了解反常波和预防其危害的有效途径。非线性性是反常波的重要特性,目标电磁散射特性是研究SAR遥感技术的关键。本文按照“非线性海面表征模型专反常波电磁散射模型专反常波SAR成像模拟专反常波SAR识别技术专反常波成像模拟与遥感识别系统开发”的研究路线,对基于SAR的反常波遥感识别若干关键技术进行了深入研究,具体研究工作如下:(1)提出了非线性海面的表征模型。海面长波对短波的调制是海洋微波遥感的基本原理,当海面长波波长大于雷达距离向分辨率时,长短波间的调制作用也是海面SAR成像的决定因素。本文对Longuet-Higgins模型进行扩展提出了1个长波与多个短波非线性作用的深海表面模型,对波波间的非线性调制特性进行了分析,并基于该模型数值模拟了非线性海面的空间演化和时空演化。该模型不仅易于实现,也容易扩展到各种不同复杂海况的表征和反常波数值模拟。(2)研究了海面运动对SAR成像多普勒频率的影响。多普勒频率是SAR信号处理中十分关键的参数,海面运动引起SAR回波的多普勒频移可应用于海流和海上目标的检测。针对双尺度线性海面和(1)中提出的长短波非线性调制海面推导出SAR成像多普勒频率公式水平分量和垂直分量,并通过数值模拟发现海面水平运动引起所的SAR成像多普勒与海况无关,而非线性海面垂直运动引起的多普勒带宽比线性海面垂直运动引起的多普勒带宽大很多,更加突出局部海面特征,为高海况下检测反常波提供了可能。(3)由于反常波具有瞬态特征,其产生突然且存在时间短,目前缺少可用于验证反常波检测算法的真实数据,所以进行SAR图像模拟是发展反常波遥感的必要手段。本文对Franceschetti海面回波信号模拟器进行扩展,提出了基于分布表面模型和双尺度模型的反常波电磁散射模型,该模型在划分散射小面和计算Bragg波时充分考虑了生成反常波的长波与短波间的非线性作用,并通过在中等入射角下的SAR成像模拟发现,不仅反常波的NRCS值比一般正弦波海面的NRCS值小,而且NRCS值在反常波位置的变化量也很大。该发现可以用于从SAR图像中检测反常波。(4)对于反常波的SAR遥感识别方法,根据(3)的研究结果提出了一种图像扰动强度算法来判定反常波的存在,通过大量模拟的反常波海面SAR图像和一般海面SAR图像验证了算法的有效性。设计了一个反常波成像模拟与遥感识别软件系统。该系统包括反常波海面模拟、SAR成像模拟、读取SAR图像、海浪谱和波高谱反演,以及反常波检测等功能模块,为反常波相关研究和监测提供一个有效的软件平台。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
反常波论文参考文献
[1].张凤丽.光纤中反常波的数值模拟研究[D].北京化工大学.2015
[2].旷海兰.反常波SAR遥感识别关键技术研究[D].武汉理工大学.2012
[3].何超.一维反常波电磁散射数值模拟研究[D].武汉理工大学.2010
[4].旷海兰,谢涛,刘新华,邹光辉.反常波遥感监测技术研究进展[J].武汉理工大学学报.2009
[5].谢涛,南撑峰,旷海兰,邹光辉,陈伟.反常波海面参数计算方法及其色散关系[J].物理学报.2009
[6].南撑峰.反常波海面一维表征模型研究[D].武汉理工大学.2009
[7].詹如娟,方瑜德.托卡马克电子回旋共振加热中反常波轨迹计算[J].核聚变与等离子体物理.1983