MATLAB水声多模型仿真工具箱
项目介绍
MATLAB水声多模型仿真工具箱是一个专业的水声传播仿真平台,集成了四种主流水声传播模型:简正波模型(Normal Mode)、射线模型(Ray Theory)、快速场模型(Fast Field)和抛物近似模型(Parabolic Equation)。该工具箱通过模块化设计,为海洋声学研究和声纳系统设计提供全面的仿真支持,能够模拟声波在不同海洋环境中的传播特性。
功能特性
- 多模型集成:支持四种经典水声传播模型,覆盖不同频率和距离尺度的仿真需求
- 参数化配置:提供完整的海洋环境参数、声源参数和接收器参数配置接口
- 模块化界面:直观的图形界面,支持模型选择、参数设置和仿真运行的一体化操作
- 多维输出:生成声传播损失矩阵、声线路径图、模态分布图、时域响应波形等多种结果
- 专业分析:自动生成传播特性分析报告,包括最大探测距离、会聚区位置等关键指标
使用方法
- 启动工具箱:运行主程序文件进入仿真界面
- 选择传播模型:根据仿真需求选择适合的传播模型
- 配置环境参数:
- 设置水深、海底底质类型和声速剖面数据
- 定义声源频率、深度和发射波形特性
- 指定接收器深度/距离范围及空间采样间隔
- 设置模型参数:配置传播距离上限、计算精度阈值和边界条件
- 运行仿真:执行计算并查看实时进度
- 分析结果:查看生成的声场数据、可视化图表和分析报告
系统要求
- MATLAB R2018b或更高版本
- 推荐配置:4GB以上内存,支持双精度浮点运算
- 可选工具箱:Signal Processing Toolbox(用于时域分析)
文件说明
主程序文件实现了工具箱的核心控制功能,包括用户交互界面的生成与管理、四种水声传播模型的调度与参数传递、仿真计算流程的协调控制、计算结果的可视化展示以及分析报告的自动生成。该文件作为整个仿真系统的中枢,负责整合各功能模块并确保仿真过程的顺利执行。