海洋混響建模與仿真

目錄
叢書序
自序
第1章 緒論 1
1.1 背景知識(shí)綜述 1
1.1.1 體積混響 2
1.1.2 界面混響 3
1.1.3 海底散射研究綜述 8
1.2 淺?；祉懩Ｐ脱芯窟M(jìn)展 12
1.2.1 基于經(jīng)驗(yàn)散射函數(shù)的淺?；祉懩Ｐ?12
1.2.2 基于物理散射的淺?；祉懩Ｐ?13
1.3 深?；祉懩Ｐ脱芯窟M(jìn)展 14
1.3.1 基于經(jīng)驗(yàn)散射函數(shù)的深?；祉懩Ｐ?14
1.3.2 基于物理散射的深海混響模型 15
1.4 海洋混響與散射研究存在的問題及發(fā)展趨勢(shì) 17
1.4.1 海洋混響與散射研究存在的問題 18
1.4.2 海洋混響與散射研究發(fā)展趨勢(shì) 19
參考文獻(xiàn) 19
第2章 海洋環(huán)境參數(shù)特性 26
2.1 海水中的聲速及聲吸收 26
2.1.1 海水中聲速的基本公式 26
2.1.2 海水中的聲吸收衰減 27
2.1.3 典型聲速剖面 28
2.2 海底及其聲學(xué)特性 31
2.2.1 海底沉積層概況 31
2.2.2 沉積物的取樣分析 34
2.2.3 海底粗糙界面 35
2.2.4 海底介質(zhì)體積不均勻性 36
2.3 海面及其聲學(xué)特性 37
2.3.1 表面波浪的概況 37
2.3.2 海浪譜 38
2.4 海洋中的局部非均勻體 41
2.4.1 溫度微結(jié)構(gòu)水團(tuán) 41
2.4.2 生物散射體及深水散射層 42
參考文獻(xiàn) 46
第3章 淺?；祉懩Ｐ?49
3.1 淺海簡(jiǎn)正波混響模型 49
3.1.1 射線理論和簡(jiǎn)正波理論描述混響的方法 49
3.1.2 接收水聽器處的聲場(chǎng) 51
3.1.3 傳播時(shí)間計(jì)算方法 55
3.1.4 反向散射函數(shù) 57
3.1.5 淺?；祉憦?qiáng)度仿真 58
3.2 淺?；祉憣?shí)驗(yàn) 63
3.2.1 混響實(shí)驗(yàn)概述 63
3.2.2 理論預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較 65
3.3 典型大陸架海域遠(yuǎn)程粗糙界面混響強(qiáng)度理論模型 67
3.4 典型大陸架海域遠(yuǎn)程不均勻海底介質(zhì)混響強(qiáng)度理論模型 73
參考文獻(xiàn) 77
第4章 深?；祉懩Ｐ?78
4.1 深海聲場(chǎng)與聲散射理論基礎(chǔ) 78
4.1.1 射線理論 78
4.1.2 聲線軌跡和傳播時(shí)間 79
4.1.3 聲場(chǎng)解 81
4.1.4 射線聲學(xué)應(yīng)用條件 82
4.2 粗糙界面散射理論 83
4.2.1 Lambert散射函數(shù) 83
4.2.2 微擾理論 84
4.2.3 Kirchhoff近似 86
4.2.4 小斜率近似 87
4.2.5 不同散射模型精度分析 88
4.3 基于小斜率近似的深海海面混響研究 94
4.3.1 深海海面混響模型 95
4.3.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析 99
4.3.3 數(shù)值仿真驗(yàn)證 103
4.4 深海海底混響模型 105
4.4.1 基于小斜率近似的深海海底混響理論模型 105
4.4.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析 108
4.4.3 數(shù)值仿真驗(yàn)證 111
參考文獻(xiàn) 115
第5章 傾斜海底混響模型 117
5.1 傾斜海底低頻混響模型 117
5.1.1 平坦海底混響強(qiáng)度 117
5.1.2 非平坦波導(dǎo)混響強(qiáng)度衰減 118
5.1.3 斜坡海域混響仿真 120
5.2 傾斜海底高頻近程混響模型 124
5.2.1 傾斜海底淺?；祉憦?qiáng)度理論 124
5.2.2 數(shù)值分析 128
5.2.3 湖上混響實(shí)驗(yàn)描述 133
5.2.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理 134
5.3 躍變層上下收發(fā)合置的混響強(qiáng)度衰減 135
5.3.1 躍變層上方收發(fā)合置的混響強(qiáng)度衰減 136
5.3.2 躍變層下方收發(fā)合置的混響強(qiáng)度衰減 141
5.3.3 數(shù)值分析 143
參考文獻(xiàn) 144
第6章 海洋混響信號(hào)仿真 146
6.1 近距離點(diǎn)散射混響信號(hào)仿真 147
6.1.1 仿真方法 147
6.1.2 仿真分析 148
6.2 遠(yuǎn)距離單元散射混響信號(hào)仿真 151
6.2.1 單陣元海底混響仿真方法 152
6.2.2 陣列混響信號(hào)仿真 155
6.2.3 混響信號(hào)仿真算例 156
6.2.4 仿真混響信號(hào)特征檢驗(yàn) 160
參考文獻(xiàn) 163
索引 165
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