矢量水听器原理及应用引论

前言

第1章 概述

1.1 声学基本量

1.2 声矢量的描述

1.3 相关函数与谱密度函数

1.4 相关函数与谱密度函数的应用

1.4.1 自相关函数的应用

1.4.2 自谱密度函数的应用

1.4.3 互相关函数的应用

1.4.4 互谱密度函数的应用

1.5 估计方法和误差

1.5.1 相关函数的估计方法

1.5.2 谱估计方法

1.5.3 统计采样误差

第2章 水下声矢量信号的获取

2.1 介质质点振速的测量原理

2.2 矢量水听器

2.3 矢量水听器的基本参数

2.4 振动传感器

2.4.1 压电式传感器

2.4.2 电容式传感器

2.4.3 动圈式磁电传感器

2.5 水下复合式矢量水听器

2.5.1 压差式矢量水听器

2.5.2 复合式同振型矢量水听器

2.6 水下声信号的获取

第3章 水下声矢量信号特性

3.1 海洋环境噪声谱特性

3.2 矢量信号处理的相关函数和谱特性

3.2.1 相关函数

3.2.2 谱密度函数

3.2.3 任意一点相干函数

3.2.4 声场的矢量信号分析

3.2.5 各向同性噪声场中声压和质点振速的时空相关性

3.3 环境噪声中信号的谱

3.3.1 环境噪声场中的相干分量和散射分量的关系

3.3.2 声压与振速（加速度）分量之间的相位关系

第4章 声矢量信号的检测原理

4.1 最大似然检测

4.2 声能流矢量检测器的增益

4.2.1 各向同性噪声场中声能流矢量检测器的增益

4.2.2 声能流矢量检测器的增益与时间带宽积的关系

4.3 最大似然方位估计

4.4 声能流矢量检测器的频域实现和DOA估计

4.5 矢量水听器阵列处理

4.5.1 矢量阵波束形成

4.5.2 矢量阵子空间谱估计

4.5.3 矢量水听器目标定位

4.5.4 矢量阵的空间增益

4.6 部分外场研究结果

4.6.1 声能流矢量检测器增益的试验结果

4.6.2 声能流矢量检测器方位估计及CRB的试验结果

4.6.3 多目标方位分辨试验结果

4.6.4 矢量阵外场试验结果

4.7 矢量水听器的部分应用

4.8 矢量水听器技术的前景与展望

参考文献

《矢量水听器原理及应用引论》声波是水下远距离信息传播和接收的唯一有效载体。矢量水听器的出现，改变了传统上对水下声信号的接收只能依赖声压标量的状态，而其对水下声矢量信号的接收已显现出越来越大的优势。《矢量水听器原理及应用引论》较为系统地描述了水下声矢量信号的特性、测量原理、测量系统及信号处理方法。全书由4章组成，包括声学基本量及相关函数等的基本介绍、水下声矢量信号的获取、水下声矢量信号特性、声矢量信号的检测原理等。书中还给出了一些基于矢量水听器的湖上和海上试验结果以及矢量水听器在工程上应用的实例。
《矢量水听器原理及应用引论》是关于矢量水听器及其工程应用的专业书籍，可供水声工程领域的广大科技人员使用，也可作为高等院校和科研院所水声工程专业高年级本科生、研究生的教材或参考书。