水声学原理3.1.6波动声学基础-简正波声场计算及时域波形预报仿真程序.pdf

程序1： %理想边界（绝对软海底）平行平面层波导声场计算 %对应水声学原理第三章前两节针对波动声学的部分内容 clear all close all clc; f=25;%声源频率 w=f*2*pi;%角频率 c=1500;%声速 k=w/c;%波数 z0=100; %声源深度 L=10000; %所要求解的距离 H=200; %最大深度 step=1000; %运算点数 pp=zeros(step,step);%声场初始化 Tl=zeros(1,8000); lam=c/f;%波长 n=floor(H/(lam/2));%简正波阶数 x=0:L/(step-1):L;%水平距离 z=0:H/(step-1):H;%深度 for i=1:1:n kzn=i*pi/H; %本征值 kn=sqrt(k^2-kzn^2); po=(j*pi*2/H)*sin(kzn*z0)*sin(kzn*z).*besselh(0,2,(kn*x));%声场解析解 pp=po+pp;%求和 end; p0=exp(j*k);%声源归一化条件 p=abs(pp)+10^-7;%避免奇异性 TL=-20*log10(abs(p/p0)); figure pcolor(x,z,TL)%绘图 shading interp; colormap(default) cmap = colormap; colormap(flipud(cmap)); axis ij; jeta=jet(22); jetb=flipud(jeta); colormap(jetb) colorbar; title(绝对软海底传播损失) xlabel(Range/m) ylabel(depth/m) figure h=30;%设置深度 row=floor(h/(H/(step-1))); plot(x,TL(row,:)) title(绝对软海底30m 深度处传播损失曲线) xlabel(Range/m) ylabel(dB/m) axis ij 程序:2： %理想边界（绝对硬海底）平行平面层波导声场计算 clear all clc; f=25;%声源频率 w=f*2*pi;%角频率 c=1500;%水中声速 k=w/c;%水中波数 z0=100; %声源深度 L=10000; %所要求解的距离 H=200; %波导深度 step=1000; %运算点数 pp=zeros(step,step);%声压初始化 Tl=zeros(1,8000); %传播损失初始化 lam=c/f; % 声波波长 n=floor(H/(lam/2)+1/2);%简正波阶数 x=0:L/(step-1):L; z=0:H/(step-1):H; for i=1:1:n-1 kzn=(i-1/2)*pi/H; %本征值 kn=sqrt(k^2-kzn^2); po=(j*pi*2/H)*sin(kzn*z0)*sin(kzn*z).*besselh(0,2,(kn*x));%声场解析解 pp=po+pp; %求和 end; p0=exp(j*k); %点源归一化函数 p=abs(pp)+10^-7;%加上一小量避免问题的奇异性 TL=-20*log10(abs(p/p0));%计算传播损失 pcolor(x,z,TL)%绘图 shading interp; colormap(default) cmap = colormap; colormap(flipud(cmap)); axis ij; jeta=jet(22); jetb=flipud(jeta); colormap(jetb) colorbar; title(绝对硬海底传播损失) xlabel(Range/m) ylabel(depth/m) figure h=30;%设置深度 row=floor(h/(H/(step-1))); plot(x,TL(row,:)) title(绝对硬海底30m 深度处传播损失曲线) xlabel(Range/m) ylabel(dB/m) axis ij 程序3 ： %%简正波声场波形预报%% %对应水声学原理第三章前两节针对波动声学的部分内容 clear all close a