主动声呐检测信息原理 下：主动声呐信道特性和系统优化原理PDF电子书下载

下册 主动声呐信道特性和系统优化原理 331

第七章 海洋中的声传输信道 331

7.1 声波传播的基本模型 331

7.1.1 主动声呐的波动方程 331

7.1.2 求解波动方程的几种近似模型 333

7.2 声传播的波导效应 336

7.3 声传播的多途效应 339

7.3.1 深海近表面声源-接收器情况 339

7.3.2 深海深水源-接收器情况 341

7.3.3 浅海多途 342

7.4 声传播的起伏效应 343

7.4.1 起伏声场的传统描述法 344

7.4.2 海面波浪的影响 345

7.4.3 湍流和非均匀水团的影响 346

7.4.4 内波的影响 348

7.4.5 其他因素的影响 349

7.5 声信道的线性源-场关系 350

7.5.1 源及其系统函数 350

7.5.2 源场关系 352

7.5.3 水下声信号传输过程的系统函数 355

7.6 声信道的随机散射模型 357

7.6.1 海洋声传输过程的散射滤波器模型 357

7.6.2 海洋声信道的传递函数 358

7.6.3 信道的随机成分的影响 359

7.7 声信道的衰落和模糊 360

7.7.1 两类衰落和模糊 361

7.7.2 信道的分类 361

7.7.3 传输信道的空间衰落和模糊效应 365

7.8 声信道的时空相干函数和散射函数 366

7.8.1 起伏单途信道相干函数 367

7.8.2 时空小起伏多途信道相干函数 368

7.8.3 时空快起伏传输信道相干函数 370

7.8.4 传输信道的散射函数有效性 371

7.9 浅海波导的相干性 372

7.9.1 浅海波导特性 373

7.9.2 波导不变性 374

7.10 声信道的二阶统计特性测量 377

7.10.1 相干函数和散射函数的测量实例 377

7.10.2 频率相干函数的测量 378

7.10.3 空间相干函数测量 379

7.10.4 散射函数测量图例 381

第八章 声呐目标散射特性 383

8.1 目标线性散射原理 383

8.1.1 照明场 383

8.1.2 目标散射场 385

8.1.3 高速运动目标散射特性 389

8.2 目标散射的物理特征 391

8.2.1 刚性小球声散射 391

8.2.2 弹性小球的散射 392

8.2.3 有限柱体散射 393

8.2.4 任意形状的目标散射 394

8.2.5 潜艇目标的反射 396

8.3 目标回波的基本信息提取 397

8.4 时变目标散射的分布亮点模型 402

8.4.1 时变目标回波的系统函数表示 402

8.4.2 目标分布亮点模型 403

8.4.3 近场目标情况 406

8.4.4 高速目标回波亮点 407

8.5 目标散射函数及其分类 408

8.5.1 目标散射信道的相干函数 408

8.5.2 目标散射函数 410

8.5.3 高速目标散射函数 411

8.5.4 目标按扩展特性分类 412

8.5.5 目标散射函数的有效性 415

8.6 时不变目标的几种特征分析方法 416

8.6.1 瞬时能谱特征 416

8.6.2 回波极点分布特征 417

8.6.3 瞬时频率和过零点间隔分布 418

8.6.4 延迟-频率能量分布 419

8.6.5 频域幂级数展开模型 419

8.7 起伏点目标强度统计模型 420

8.7.1 目标强度起伏的典型分布类型 420

8.7.2 斯威林起伏模型分类 422

8.8 目标回波的近似模型 423

8.8.1 目标回波状态变量模型 423

8.8.2 抽头延迟线模型 425

8.8.3 广义横向滤波器模型 426

8.9 目标回波时频分析 427

8.9.1 回波时频分布特性 427

8.9.2 回波WVD分析例 429

8.9.3 窄带ZOOM时频分析方法 430

8.9.4 RADON变换的应用 432

8.10 目标回波相关输出分析 435

8.10.1 目标散射的相关分析 435

8.10.2 目标回波-回波相关分析 436

8.10.3 回波通过匹配滤波器的输出分析 438

8.10.4 宽带模糊度和小波变换分析方法 440

8.11 声呐波形对目标回波的影响 442

8.11.1 最大回波功率的信号 442

8.11.2 回波能量最大的信号 443

8.11.3 距离延伸不变波形 443

8.11.4 扩展目标对信号分辨的要求 444

第九章 海洋混响信道 447

9.1 混响的线性源-场关系 447

9.1.1 线性混响的源场关系 447

9.1.2 均匀介质空间固定点源散射情况 449

9.1.3 浅海波导的简正波混响模型 451

9.2 海洋混响的类别及特性 453

9.2.1 混响的分类 453

9.2.2 三类混响的散射几何模型 454

9.2.3 三类混响的平均强度 455

9.2.4 不同类型混响的物理特性 457

9.3 海洋混响的概率模型 458

9.3.1 混响统计模型的基本假设 458

9.3.2 散射体空间分布的泊松模型 459

9.3.3 元散射信号统计分布模型 461

9.3.4 混响过程的概率特性 462

9.4 混响信道的相干函数和散射函数 464

9.4.1 混响信道的传递函数 464

9.4.2 混响信道的时频相干函数 466

9.4.3 混响的广义平稳性 468

9.5 混响信号的概率分布特性 469

9.5.1 混响的瞬时均值和方差 469

9.5.2 混响瞬时值分布 470

9.6 混响包络和相位的统计特性 473

9.6.1 混响的正交分量及复数幅相形式 473

9.6.2 混响瞬时包络分布 474

9.6.3 混响强度分布 476

9.6.4 混响瞬时相位分布 477

9.7 混响的相关和匹配滤波分析 478

9.7.1 混响统计相关函数和功率谱 478

9.7.2 混响过程的时频分析 480

9.7.3 匹配滤波器输出混响统计特性 482

9.8 混响的空间相关性 485

9.8.1 一般原理 485

9.8.2 垂直空间相关 487

9.8.3 水平相关函数 488

9.8.4 实际海洋对混响空间相关的影响因素 490

9.9 基阵位移时的混响统计特性 491

9.10 混响的数值模拟 497

9.10.1 网格模型 497

9.10.2 自回归模型 500

第十章 主动声呐检测的最佳接收机 504

10.1 有关最佳检测的基本概念 504

10.2 声呐检测的基本假设 509

10.2.1 检测问题中的基本假设 509

10.2.2 回波和混响的相关函数形式 510

10.2.3 矢量表示形式 511

10.3 似然比接收机 514

10.4 输出信干比最大的接收机 520

10.5 平稳过程的频域最佳检测 525

10.5.1 连续形式频域最佳接收机 526

10.5.2 两个特例 527

10.5.3 运动点目标回波检测情况 529

10.6 低信干比下的最佳接收 531

10.7 可分离核信号的最佳接收 536

10.8 起伏点目标回波的匹配滤波器检测 541

10.8.1 目标回波扩展损失 541

10.8.2 稳定无畸变点目标回波 542

10.8.3 随机起伏点目标回波 544

10.8.4 慢起伏运动点目标回波 545

10.9 快衰落信号的分集接收 546

10.9.1 扩展回波信号的分集接收 546

10.9.2 分集增益和积分损失 549

10.9.3 混响中衰落回波的检测情况 550

10.10 实时最佳接收及卡尔曼滤波 551

10.10.1 实时估计滤波的最佳接收机 551

10.10.2 卡尔曼-布西滤波器接收机 554

10.11 信道匹配和自适应接收机 559

10.11.1 回波-回波相关法 560

10.11.2 信道匹配接收机 561

10.11.3 自适应信道匹配 563

10.11.4 自适应白化滤波 564

10.11.5 自适应检测 566

10.12 时空信号的最佳检测 566

10.12.1 谱矢量过程的最佳似然比检测 567

10.12.2 小信噪比下的最佳时空接收 568

10.12.3 估计谱矢量相关器和广义矢量匹配滤波器 570

10.12.4 通用矢量匹配滤波器的输出信干比损失 571

10.12.5 声场匹配-模基匹配滤波 572

10.12.6 时间反转处理器 573

第十一章 声呐最佳波形 575

11.1 波形参数选择 575

11.1.1 声呐最佳频率 575

11.1.2 波形长度T的选择 578

11.1.3 波形带宽的选择 579

11.2 波形对匹配滤波检测的影响 580

11.2.1 匹配滤波检测中波形优化原理 580

11.2.2 混响中目标检测特例 583

11.2.3 最佳波形设计的实际限制 585

11.2.4 常用波形对声呐检测的适应性 586

11.3 常用波形检测双扩展目标的性能分析 587

11.3.1 目标回波匹配滤波检测的扩展损失 588

11.3.2 常用波形匹配滤波检测的输出信噪比增益 591

11.3.3 匹配滤波检测输出信混比损失与波形的关系 592

11.3.4 LFM回波的RADON变换检测方法 594

11.4 混响中动目标检测的波形选择 594

11.4.1 波形模糊度Q函数和动目标检测 595

11.4.2 常用脉冲压缩波形在动目标检测中的适用性 595

11.4.3 梳状谱重复信号在低速目标检测中的应用 597

11.5 最佳“波形-滤波器对” 599

11.5.1 给定接收机设计最佳波形 599

11.5.2 最佳“波形-滤波器对”的设计 601

11.5.3 中心对称散射函数条件下的“波形-滤波器对” 603

11.6 宽容匹配滤波及其最佳波形 603

11.6.1 宽容匹配滤波器原理 604

11.6.2 宽容匹配滤波器设计 606

11.7 最小均方模糊度函数综合 609

11.7.1 萨斯曼综合法 609

11.7.2 相位迭代法 612

11.7.3 给定模糊度结构的波形综合 614

11.7.4 时频HOP信号的自适应信道匹配选择 616

11.8 由自相关函数综合波形 616

11.8.1 波形自相关函数的综合 617

11.8.2 由已知能谱综合波形 619

11.9 动物声呐信号 622

11.9.1 广义亮点目标回波检测的最佳波形 623

11.9.2 动物声呐信号的实际设计 625

11.9.3 ANM信号的广义横向匹配滤波 627

11.10 时空分集和混合处理 627

11.10.1 分集的基本概念 627

11.10.2 时频分隔信号 628

11.10.3 时频分段或分片匹配处理 631

11.10.4 空间分集和MIMO声呐 632

参考文献 634

索引 649

缩写对照表 653

中英译名词汇对照表 655