水聲探測前沿技術與應用

第　1章 緒論　001
　1.1 概述　001
　1.2 水聲探測系統(tǒng)模型　002
　1.2.1 水聲探測系統(tǒng)結構　002
　1.2.2 水聲探測系統(tǒng)主要性能指標　003
　1.3 本書的主要結構　003
第　2章 水聲探測基礎理論　006
　2.1 海洋噪聲模型　006
　2.1.1 海洋環(huán)境噪聲和船舶自噪聲　006
　2.1.2 目標輻射噪聲　007
　2.2 海洋聲場傳播模型　009
　2.2.1 海洋聲場射線模型　009
　2.2.2 海洋聲場拋物線模型　011
　2.3 水聲信道特性　013
　2.3.1 傳播損失　013
　2.3.2 時變多徑特性　015
　2.3.3 多普勒效應　017
　2.4 本章小結　018
　參考文獻　018
第3章　水聲環(huán)境非高斯噪聲　022
　3.1 非高斯噪聲模型　022
　3.1.1 α噪聲模型　023
　3.1.2 A類噪聲模型　025
　3.1.3 B類噪聲模型　027
　3.2 噪聲的產生　027
　3.2.1 α噪聲的產生　027
　3.2.2 A類噪聲的產生　032
　3.2.3 B類噪聲的產生　037
　3.3 非高斯噪聲參數(shù)估計及仿真　037
　3.3.1 基于SαS模型的參數(shù)估計　037
　3.3.2 基于特征函數(shù)的A類噪聲模型參數(shù)估計　041
　3.3.3 基于特征函數(shù)的B類參數(shù)估計　050
　3.3.4 基于小均方誤差的B類參數(shù)估計　055
　3.4 非高斯噪聲模型下的信號檢測　063
　3.4.1 系統(tǒng)模型　064
　3.4.2 一維非高斯噪聲模型下的信號檢測　065
　3.4.3 多維非高斯混合噪聲模型下的信號檢測　069
　3.5 本章小結　073
　參考文獻　073
第4章　水聲目標被動探測技術　077
　4.1 基于頻譜感知的水聲信號檢測方法　077
　4.1.1 基于多頻段協(xié)作檢測的水聲通信信號頻譜感知技術　078
　4.1.2 仿真分析　086
　4.2 水聲信號時頻特征提取方法　088
　4.2.1 Chirplet變換　089
　4.2.2 同步補償Chirplet變換　090
　4.2.3 多分量信號的SCCT　092
　4.2.4 各向異性Chirplet變換　093
　4.2.5 結構分離融合算法　099
　4.2.6 仿真分析　101
　4.3 水下船舶輻射噪聲特征提取方法　104
　4.3.1 高階累積量提取　104
　4.3.2 混沌特征提取　112
　4.3.3 熵特征提取　121
　4.3.4 譜特征提取　130
　4.3.5 信號成分分析方法　133
　4.4 水聲信號的識別分類方法　148
　4.4.1 基于支持向量機的分類方法　148
　4.4.2 基于深度學習的信號辨識方法　154
　4.5 本章小結　159
　參考文獻　159
第5章　水聲目標定位技術　165
　5.1 水聲目標定位基礎理論　165
　5.1.1 TOA技術　166
　5.1.2 DOA技術　167
　5.1.3 AOA技術　169
　5.1.4 TDOA技術　170
　5.1.5 RTOF技術　171
　5.1.6 RSS技術　172
　5.2 水下移動傳感器節(jié)點定位方法　173
　5.2.1 二維靜態(tài)水下無線傳感器網絡　173
　5.2.2 三維靜態(tài)水下無線傳感器網絡　174
　5.2.3 三維動態(tài)水下無線傳感器網絡　175
　5.2.4 水下無線傳感器網絡節(jié)點定位相關技術　176
　5.3 水下移動目標自定位方法　182
　5.3.1 水下移動目標定位模型及粒子濾波原理　182
　5.3.2 基于改進粒子濾波與RSS的水下移動目標自定位算法　188
　5.3.3 基于SINS與IPF-RSS的組合移動目標自定位系統(tǒng)　191
　5.4 基于超短基線系統(tǒng)的水下目標定位方法　194
　5.4.1 水聲通信模型　195
　5.4.2 超短基線定位系統(tǒng)　197
　5.5 本章小結　200
　參考文獻　201
第6章　水聲成像技術　203
　6.1 合成孔徑聲吶成像基礎　203
　6.1.1 合成孔徑原理　203
　6.1.2 多子陣技術　204
　6.2 考慮陣元指向性函數(shù)調制的目標成像　204
　6.2.1 考慮收/發(fā)陣元波束調制的成像幾何　205
　6.2.2 忽略陣元指向性的影響　206
　6.2.3 考慮陣元指向性的回波仿真　208
　6.2.4 仿真及分析　210
　6.3 模型近似誤差定量分析　218
　6.3.1 Loffeld雙站公式與相位中心近似的聯(lián)系　218
　6.3.2 LBF方法與等分多普勒貢獻法之間的聯(lián)系　224
　6.3.3 PCA方法的距離誤差　230
　6.4 成像算法　231
　6.4.1 基于LBF的等效單陣成像算法　231
　6.4.2 反向投影成像算法　236
　6.5 本章小結　239
　參考文獻　240
第7章　結束語　245
　7.1 總結　245
　7.2 研究展望　246