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海浪离散平滑技术的研究

赵有星  
【摘要】:本文论述了海浪平滑技术的研究进展,讨论了海浪谱的各种常见形式、Philips平衡域、海浪谱的各阶谱矩及海浪谱高阶谱矩的应用和实际应用过程中遇到的困难;对连续型海浪平滑技术进行了详细的探讨,并根据实际应用的需要提出了离散型海浪平滑方法,并推导了采用离散型平滑后海浪谱的一般公式;依此对实验室数据进行平滑,得到较好的平滑效果。 常用的具有Phillips平衡域的海浪谱仅可以得到其低阶谱矩,其高阶谱矩不存在,传统的处理方法是于某一频率处截断,舍去其高频信息。Glazman等提出了一种针对连续型波面的平滑方法,可以较“截断法”更合理,更有效的对波面数据进行平滑。对于现有的海浪谱,使用连续型的平滑方法可以得到较好的平滑结果,但于实际离散的波面纪录,这种连续型的平滑方法却并不便于应用,本文根据实际应用的需要提出了离散波面平滑的方法,并根据平滑点奇偶数的不同,具体推导了奇数型连续点平滑和偶数点跳跃平滑两种离散型平滑方法。本文提出的离散型平滑方法采用一种“硬截断”的方法,以合理的平滑尺度和(离散型)平滑点数对离散波面纪录进行平滑。经验证该方法既有效地抑制谱的高频尾部,又不改变谱的含能部分的特征,可以有效的对波面数据进行平滑。本文还以连续型平滑方法和离散型平滑方法分别对P-M谱等常用的海浪谱进行平滑,计算对应的海浪高阶谱矩、海浪的谱宽度等问题。


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