《水声学:声呐分析、设计与性能》PDF下载

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  • 作  者:(美)RICHARD P.HODGES著;于金花,常哲,魏永星,周莹,李琦,贾廷政,高超,赵淑坤译
  • 出 版 社:北京:中国水利水电出版社
  • 出版年份:2018
  • ISBN:9787502799809
  • 页数:287 页
图书介绍:本书共19章,详细介绍了传感器、指向性和基阵、主动声呐、传播损失、环境噪声、混响、主动目标强度、辐射噪声、自噪声、信号统计检测、分辨差、虚警、可变性和不确定性、建模检测和战术决策辅助、检测累积概率、跟踪定位和声呐设计与评估等。本书适合于水生工程设计人员、声呐使用部门和水声科研人员阅读,亦可作为高等学校水生工程专业学习参考。

第1章 声呐导论 1

1.1声波 2

1.2传播速度 3

1.3声波参数 5

1.4多普勒频移 7

1.5强度、声压级和分贝 8

1.6合成声波 9

1.7声在水和空气中的对比参数 12

第2章 声呐方程 14

2.1信噪比 14

2.2主动声呐方程 15

2.3信号余量 16

2.4品质因数 17

第3章 换能器、指向性和阵列 18

3.1换能器响应 18

3.2波束响应 19

3.3线阵 21

3.4矩形平面阵 27

3.5幅度束控 29

3.7体积阵 34

3.8乘积定理 34

3.9宽带波束图 35

3.10指向性和阵增益 35

3.11水听器间的噪声互相关 39

3.12线列阵的指向性 40

3.13面阵的指向性 40

3.14体积阵的指向性 41

3.15 差分阵 43

3.16乘积阵 45

3.17稀疏阵 48

3.18自适应波束形成 49

第4章 主动声呐 51

4.1声源级 51

4.2空化现象 52

4.3近场交互作用 54

4.4爆炸声源 55

4.5水下冲击波的物理特性 55

4.6气泡脉冲 58

4.7爆炸声源的优缺点 59

4.8参量声源 60

第5章 传播损失 62

5.1海洋中的声速剖面 63

5.2斯涅尔定律和界面传播 65

5.3反射和传播系数 66

5.4声透过平板的传播 69

5.5声线轨迹 70

5.6扩展损失 76

5.7海洋中的声吸收 77

第6章 传播损失:边界效应 81

6.1海况、风速和波高 81

6.2充分发展风浪的Pierson-Moskowitz模型 83

6.3海面交互作用 85

6.4海底损失 93

6.5波导泄露,低频截止 100

6.6传播损失模型描述 101

第7章 环境噪声 108

7.1环境噪声模型 108

7.2地震噪声 109

7.3海洋湍流 109

7.4航运噪声 110

7.5波浪噪声 113

7.6热噪声 115

7.7降雨噪声 115

7.8环境噪声的时间变化 118

7.9噪声的深度效应 118

7.10噪声指向性 118

7.11冰下噪声 120

7.12环境噪声的空间相干性 120

第8章 混响 123

8.1散射、反向散射强度和目标强度 123

8.2混响频率扩展与多普勒增益 136

8.3关于混响的重要研究结果 140

第9章 主动目标强度 142

9.1目标强度的定义 142

9.2大球体的主动目标强度 144

9.3微小球体的主动目标强度 144

9.4简单几何体的目标强度 147

9.5潜艇的目标强度 148

9.6 TAP模型 148

9.7水面舰艇的目标强度 151

9.8水雷和鱼雷的目标强度 151

9.9鱼的目标强度 153

第10章 辐射噪声 155

10.1船舶辐射噪声的通性 155

10.2螺旋桨的辐射噪声 157

10.3机械噪声 158

10.4共振噪声 159

10.5水动力噪声 159

10.6平台消声 160

10.7总辐射噪声 160

第11章 自噪声 163

11.1流噪声 164

11.2湍流噪声相干性 167

11.3乱弹噪声 168

第12章 统计检测理论 169

12.1引言 169

12.2情况1:已知信号 173

12.3情况2:信号是高斯白噪声 176

第13章 分辨差计算方法 180

13.1连续宽带信号(PBB) 180

13.2连续窄带信号(PNB) 190

13.3主动声呐 202

13.4听力检测 218

13.5显示术语 220

第14章 虚警、假接触和假目标 223

14.1海洋故事 223

14.2检测失败 223

14.3检测理论 224

14.4虚警概率计算 226

14.5虚假接触/无威胁接触 228

14.6假目标 228

14.7总结和结论 229

第15章 可变性和不确定性 230

15.1声呐随机变化率 232

15.2变化率来源 233

第16章 建模检测和战术决策辅助 237

16.1品质因数范围或R50% 237

16.2战术辅助决策系统 240

第17章 检测累积概率 243

17.1 CPD为什么重要 243

17.2离散观察和连续观察 243

17.3 λ-σ跳跃模型 244

17.4非跳跃处理 244

17.5什么是合适的随机参数 245

17.6计算检测累积概率(CPD)的近似法 247

第18章 跟踪、目标移动分析和定位 249

18.1方位跟踪器 249

18.2跟踪和方位测量的基本原则 250

18.3面阵的其他方位误差源 252

18.4线列阵的其他误差源 253

18.5海底反射 255

18.6人工跟踪和自动跟踪 255

18.7定位和目标移动分析 256

18.8测向定位法 265

18.9四方TMA 265

18.10埃克隆德(Ekelund)测距 267

18.11距离和方位TMA 268

18.12其他测向定位TMA法 269

18.13其他TMA和定位方案 269

第19章 声呐设计与评估 271

19.1频率和尺寸选择 271

19.2计算要求 273

19.3波束形成后的信号处理 274

19.4主动脉冲选择 274

19.5收发合置、收发分置和多基主动声呐 276

19.6模糊函数 278

19.7水雷搜索和海底调查声呐 278

19.8回声探测捕鱼声呐 279

19.9导航 280

19.10船舶定位和海上救援 280

19.11截听接收机 280

19.12通信 280

19.13海洋哺乳动物和主动声呐 280

附录A 282

附录B 285