水波模拟的压缩谱方法
计算物理
2015-12-22 v1 数学物理
math.MP
大气与海洋物理
流体动力学
摘要
本文提出了一种降低水波谱模拟计算代价的方法。信号的大部分分量为零时，称为稀疏信号。与自然界中的大多数信号类似，水波在时域或频域中均具有稀疏性。利用水波在时域或频域中的稀疏性，压缩采样算法可作为提高水波谱模拟性能的工具。本文所提供的方法论基于使用比经典谱方法更少谱分量的思想。在使用较少谱分量进行时间积分并结合压缩采样技术后，结果表明，与使用大量谱分量的经典谱方法相比，水波场可以以显著更高的效率被重构，尤其适用于长时间演化。对于时域中的稀疏水波模型，考虑了著名的 Korteweg-deVries (KdV) 方程的孤立波解；对于频域中的稀疏水波模型，考虑了具有 Jonswap 谱的著名 Airy（线性）海洋波。利用谱方法，本文表明通过使用比经典谱方法更少的谱分量，可以在保持可忽略精度的前提下模拟稀疏水波，并具有极高的效率，尤其适用于大时间演化。
引用
@article{arxiv.1512.06286,
title = {Compressive spectral method for the simulation of the water waves},
author = {Cihan Bayindir},
journal= {arXiv preprint arXiv:1512.06286},
year = {2015}
}
备注
arXiv admin note: text overlap with arXiv:1512.03932