利用压缩感知理论的声速剖面反演方法研究

针对传统的声速剖面(sound speed profile, SSP)反演问题中,使用最小化最小二乘代价函数的解来正则化需要对复杂的SSP结构进行采样,会导致SSP变化不确定性的问题.研究了采用压缩感知(compressed sensing, CS)方法,通过反演非线性声传播模型,利用CS来估计浅海中的声速剖面.首先使用一阶泰勒展开将SSP的非线性响应进行线性化;然后使用信号稀疏表示方法对声压进行稀疏展开;最后使用CS来估计浅海中的SSP.通过计算SSP的估计误差,发现误差的70%置信区间在±0.6 m/s之内,实验结果表明,使用CS方法可以有效地估计SSP.