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目录 1

前言 1

第一章 历史背景 1

1.0 早期阶段 1

1.1 第一次世界大战前的技术 1

1.2 第一次世界大战中的声学技术 2

1.3 两次世界大战之间的声学发展 3

1.4 第二次世界大战和大战以后 5

1.5 结论 6

第二章 均匀介质中的声波 9

2.0 引言 11

2.1 平面波传输中的电模拟 11

2.2 均匀介质中的声平面波 12

2.3 均匀介质中的声球面波 18

2.4 脉动球声源 22

2.5 单位，参考标准和分贝表示法 26

2.6 举例：脉动球声源 29

第三章 声换能器 33

3.0 引言 39

3.1 简单棒的纵向振动 39

3.2 水听器工作原理 40

3.3 发射器工作原理 42

第四章 反射、透射和折射 51

4.0 引言 61

4.1 垂直入射 61

4.2 斜入射 65

4.3 两层边界问题 68

4.4 射线声学：等声速梯度的折射 71

第五章 海洋中的声传播 78

5.0 引言 78

5.1 海洋中的声速变化 78

5.2 海洋表面的声损失 80

5.3 海底的反射损失 82

5.4 海洋中的声吸收 84

5.5 表面层声特性 86

5.6 深海声道 92

5.7 会聚区传播 92

5.8 可靠的声路径 93

5.9 声在海洋中的起伏 94

第六章 傅里叶方法 96

6.0 引言 96

6.1 函数展开 96

6.2 周期函数：复傅里叶级数 97

6.3 时间有限波形：傅里叶积分变换 101

6.4 标准基本函数 103

6.5 线性系统的时域响应 108

6.6 傅里叶分析的基本运算 111

6.7 重复算子和抽样函数 115

6.8 变换规则和变换对：小结 118

6.9 信号的复数表示：包络函数 123

7.0 引言 127

7.1 连续函数的离散表示法 127

第七章 离散傅里叶方法 127

7.2 离散傅里叶变换 129

7.3 离散函数的基本运算 130

7.4 快速傅里叶变换 133

第八章 相关和相关函数 136

8.0 引言 136

8.1 矢量的相关 136

8.2 时间波形的相关 138

8.3 归一化的相关和相关函数 139

8.4 分辨力和信号模糊度函数 143

第九章 随机过程 156

9.0 引言 156

9.1 概率的定义 156

9.2 离散随机变量 158

9.3 连续随机变量 159

9.4 矩 161

9.5 密度函数举例 163

9.6 随机过程 166

9.7 随机变量的函数 168

9.8 随机过程的相关函数 178

9.9 例：多途传输通道 183

第十章 海洋环境噪声 188

10.0 引言 188

10.1 环境噪声源 188

10.2 环境噪声的相关特性 191

10.3 空间相关函数在系统噪声计算中的应用 202

11.0 引言 205

第十一章 空间滤波：波束形成 205

11.1 一维空间滤波器 207

11.2 离散空间阵 211

11.3 阵的束控：非均匀加权 213

11.4 波束定向 214

11.5 离散线列阵的广义阵增益 217

11.6 阵增益用于系统性能分析 221

11.7 目标角度估计 222

11.8 多维空间滤波器 226

第十二章 目标的声特性 231

12.0 引言 231

12.1 水面舰艇和潜艇的噪声量级 231

12.2 用于主动系统的目标强度 234

12.3 混响 236

第十三章 用于性能分析的统计基础 243

13.0 引言 243

13.1 假设检验 243

13.2 接收机工作特性 255

13.3 信号的参量估计 256

第十四章 系统性能分析举例 264

14.0 引言 264

14.1 被动窄带检测 264

14.2 被动宽带检测 266

14.3 被动宽带角度跟踪 270

14.4 被动多途测距 274

14.5 主动系统检测性能 277