海浪方向谱估计的仿真的分析

频率对应单方向。但与上法不同,频率分割必须采用等分能量法,记口=42mo/N (2-9) 其中N为能量分割数,%为等分能量。把方向谱写成 S(w,臼)=S(w)G(w,O) (2—10) eG(w,秒矽秒=1 (2-11) 可把方向分布函数G(w,0)做以概率密度函数p(O),则其累积概率为 p(O)2t.G(w,o)do,o≤p(秒)≤1 (2-12) 对于频率W,其方向角只可随机选取,但其方向分布应满足G(w,O)。计算中, 6 哈尔溟r W-.,尺。字:硕十学何论文对于每一个M,均匀随机的选取P(只),通过数值迭代即可确定P,这样选取的咿比较集中在主方向附近Ⅲ22捌。 2.3海浪谱和海浪谱估计 2.3.1海浪谱海浪可以视为很多振幅、频率、方位和相位不同的简单波动的叠加。海浪表现出整体上的随机性。海浪的总能量由各个频率的波的能量组成。海浪能量相对于频率的分布足确定的,因而它比充满随机性的时域更容易进行理论研究和实际应用。频域特性通常用谱表示,随机过程由时域向频域的转换即随机过程的谱分析。海浪频谱得到J“泛的研究原凶有三:一是频谱已足以用束研究一部分有关的理论与应用问题,二是频谱易于观测得到,三是频谱是求方向谱的基础。海浪频谱可以导出很多海浪一阶统计特征,比如平均波高H和平均周期丁以及有效波高Ⅳ。波浪的谱有如下关系: H=√2万% (2—13) --2叫薏(2-14) 以=4x/mo (2—15) 其中肌。是海浪频谱的n阶矩: %2j:w"S(w)dw (2_16) 在海浪预报和海洋工程中应用的海浪谱,理论上推导出来时非常困难的, 现有的海浪谱都是在实测海浪纪录估计的谱的基础上经过分析和拟合得到的。常用的频谱模式有P.M谱,JONSWAP谱和文氏谱等。 P.M谱是Pierson和Moscowitz(1964)在对1955.1960年的观测资料纪录的谱估计进行拟合得到。 7