水声探测与通信原理

图书标准信息

• 作者 姚直象
• 出版社 电子工业出版社
• 出版时间 2022-07
• 版次 1
• ISBN 9787121438486
• 定价 99.00元
• 装帧 其他
• 页数 336页

【内容简介】

本书系统地介绍了水声探测与通信原理。全书共 14 章，分为上下篇，上篇（第1～9章）主要叙述声呐检测、测向、测距、测速，以及水声目标定位、跟踪、侦察的原理和方法，并结合近年来水下目标探测技术的发展介绍几种主要的非声探测方法；下篇（第10～14章）主要叙述水声通信信道、水声信源编码、水声信道编码、水声通信调制解调的原理和方法，并介绍水声通信网络的发展现状、特点和结构。本书以水声目标检测、位置和声要素测量、水声通信为线索，水声探测原理部分注重对信号和干扰的理解及其内在信息的利用；水声通信原理部分兼顾通信基本理论和水声信道特点。本书可作为水声工程专业本科、研究生和教师的参考书，也可供声呐研发和使用人员参考。

【作者简介】

姚直象，男，1976年3月生，江西人，哈尔滨工程大学水声工程专业博士毕业。现为海军工程大学副教授，硕士生导师。主要从事水下预警探测领域教学与科研工作，主持国家自然科学基金、中国博士后基金、预研、军内科研等十余项课题研究，发表学术论文30多篇，主要研究方向为被动声呐探测技术、声矢量信号处理及应用等。

【目录】

目  录

上篇  水声探测原理

第1章  绪论002

1.1  概述002

1.2  声呐系统的分类004

1.2.1  引言004

1.2.2  按工作原理分类004

1.2.3  按装置体系分类007

思考题与习题012

参考文献013

第2章  声呐检测原理014

2.1  能量检测014

2.2  正交相关检测016

2.3  线谱检测018

2.4  历程检测022

思考题与习题023

参考文献023

第3章  声呐测向方法024

3.1  波束形成025

3.2  最大值测向028

3.3  相位法测向031

3.4  振幅差值法测向035

3.5  相位幅度法测向038

3.6  相关法测向039

3.7  互谱法测向041

3.7.1  分裂波束相位差042

3.7.2  互谱测向原理044

3.8  矢量水听器测向原理047

3.9  高分辨空间方位估计算法051

3.9.1  MUSIC算法052

3.9.2  ESPRIT算法054

思考题与习题057

参考文献058

第4章  声呐测距方法059

4.1  主动声呐测距方法059

4.1.1  脉冲测距法059

4.1.2  调频信号测距法062

4.1.3  相位测距法073

4.2  被动声呐测距方法075

4.2.1  概述075

4.2.2  被动测距几何原理077

4.2.3  测距误差分析079

4.2.4  时延估计084

思考题与习题086

参考文献086

第5章  声呐测速方法087

5.1  目标速度测量088

5.1.1  位变率测速法088

5.1.2  多普勒测速法090

5.2  本舰航速测量092

5.2.1  多普勒测速093

5.2.2  相关测速102

思考题与习题110

参考文献110

第6章  水声目标定位方法111

6.1  声呐浮标定位111

6.1.1  LOFAR法111

6.1.2  CODAR法115

6.1.3  HYFIX法116

6.2  多平台联合定位117

6.3  单平台被动定位119

6.3.1  目标运动分析120

6.3.2  匹配场处理123

思考题与习题125

参考文献125

第7章  声呐目标跟踪方法126

7.1  主动声呐目标跟踪方法127

7.1.1  目标参数估计127

7.1.2  目标跟踪128

7.2  被动声呐目标跟踪方法130

7.2.1  振幅比较法131

7.2.2  分裂波束互谱法133

7.2.3  线谱跟踪133

思考题与习题134

参考文献134

第8章  水声侦察原理135

8.1  主动声呐信号捕捉136

8.1.1  主动声呐信号捕捉理论依据136

8.1.2  时频联合捕捉信号137

8.2  主动声呐信号参数141

8.2.1  主动声呐信号描述141

8.2.2  几种主动声呐信号142

思考题与习题144

参考文献144

第9章  水下目标非声探测145

9.1  水下目标非声探测手段145

9.1.1  雷达探潜技术145

9.1.2  磁探仪探潜技术147

9.1.3  尾迹探潜技术148

9.1.4  激光探潜技术152

9.1.5  电场探潜技术153

9.1.6  生物光尾迹探潜技术154

9.1.7  其他探潜技术154

9.2  声与非声联合探潜手段155

思考题与习题156

参考文献156

下篇  水声通信原理

第10章  水声通信信道158

10.1  水声通信概况158

10.1.1  水声通信系统基本组成160

10.1.2  水声通信系统的主要性能指标164

10.1.3  水声通信声呐方程166

10.2  水声通信信道166

10.2.1  水声通信信道的特点167

10.2.2  水声通信信道对水声通信的影响169

10.2.3  应对水声通信信道影响的对策179

思考题与习题184

参考文献184

第11章  水声信源编码185

11.1  概述185

11.2  信源编码定理186

11.2.1  等长码编码定理188

11.2.2  变长码编码定理192

11.2.3  限失真信源编码定理197

11.3  常用无失真信源编码198

11.3.1  香农编码198

11.3.2  费诺编码199

11.3.3  哈夫曼编码200

思考题与习题203

参考文献204

第12章  水声信道编码205

12.1  概述205

12.2  信道模型和信道容量206

12.2.1  信道模型206

12.2.2  信道容量211

12.3  信道编码基本原理213

12.3.1  信道编码定理213

12.3.2  差错控制编码218

12.4  常用信道编码技术223

12.4.1  线性分组码223

12.4.2  循环码231

12.4.3  BCH码233

12.4.4  卷积码234

12.4.5  Turbo码238

思考题与习题240

参考文献240

第13章  水声通信调制解调241

13.1  概述241

13.2  模拟调制系统243

13.2.1  标准振幅调制243

13.2.2  双边带调制246

13.2.3  单边带调制246

13.2.4  残留边带调制249

13.3  数字调制系统249

13.3.1  2ASK250

13.3.2  2FSK253

13.3.3  2PSK257

13.3.4  多进制数字调制260

13.4  新型数字调制技术266

13.4.1  正交振幅调制266

13.4.2  最小频移键控268

13.4.3  频分复用271

13.5  水声扩频通信275

13.5.1  伪随机序列275

13.5.2  扩频技术283

13.6  水声通信信号接收处理技术286

13.6.1  均衡技术287

13.6.2  分集技术290

13.6.3  时间反转技术291

13.7  同步原理294

13.7.1  载波同步295

13.7.2  码元同步300

13.7.3  群同步303

思考题与习题307

参考文献307

第14章  水声通信网络308

14.1  概述308

14.2  UAN的发展现状和特点309

14.2.1  UAN的发展现状309

14.2.2  UAN的特点310

14.3  UAN的分层结构和拓扑结构312

14.3.1  UAN的分层结构312

14.3.2  UAN的拓扑结构315

14.4  水下自组织网络319

14.5  水下声学传感器网络323

思考题与习题324

参考文献324