聲呐技術(第二版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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田坦 著

圖書標籤:

• 聲呐技術
• 水聲工程
• 信號處理
• 雷達
• 電子工程
• 海洋工程
• 軍事技術
• 傳感器
• 通信
• 探測

店鋪： 文軒網旗艦店

齣版社： 哈爾濱工程大學齣版社

ISBN：9787811335989

商品編碼：1026340914

齣版時間：2010-09-03

作  者:田坦 著作 定  價:47 齣 版 社:哈爾濱工程大學齣版社 齣版日期:2010年09月03日 裝  幀:平裝 ISBN:9787811335989 ●暫無

內容簡介

暫無

聲呐技術（第二版） 一、引言 在浩瀚的海洋、深邃的地下以及廣闊的空氣中，存在著一個我們肉眼無法直接觸及的感知維度。聲呐技術，作為一種利用聲波進行探測、導航、測距和成像的革命性手段，正是開啓這個隱秘世界的鑰匙。它如同賦予我們“聽見”萬物的超能力，讓我們得以窺探水下障礙、探測礦藏、繪製海底地形、追蹤潛艇、甚至搜救遇難者。 《聲呐技術（第二版）》是一部集理論深度與工程實踐於一體的權威著作，旨在為讀者構建一個全麵、係統、前沿的聲呐知識體係。本書不僅深入剖析瞭聲呐技術的核心原理，更通過詳實的案例和前沿的研究進展，展現瞭其在各個領域的廣泛應用和無限潛力。無論您是聲呐領域的科研人員、工程技術人員、高等院校的學生，還是對這項神奇技術充滿好奇的愛好者，本書都將是您不可或缺的寶貴參考。 二、本書內容概覽 本書共分為多個章節，由淺入深地層層遞進，逐步揭示聲呐技術的奧秘。 第一部分：聲呐技術基礎理論 聲波的傳播與特性： 聲波的産生與傳播機製： 詳細闡述聲波的物理本質，包括其作為一種機械波，在介質中以縱波形式傳播的原理。我們將從最基本的振動源齣發，探討不同聲源（如換能器）産生聲波的方式，以及聲波在各種介質（空氣、水、固體）中的傳播速度、衰減和衍射等特性。 聲波在海洋環境中的傳播： 海洋作為聲呐技術最主要的應用場景，其復雜的聲學環境對聲波傳播影響至關重要。本章將深入分析影響海底聲傳播的主要因素，包括溫度、鹽度、壓力對聲速剖麵的影響，以及聲波在不同海洋層（如溫躍層、聲波導）中的傳播路徑和現象（如聲道軸、匯聚區、陰影區）。同時，我們將探討淺水和深水環境下聲波傳播的差異性，以及海底地形、海底介質（泥、沙、岩石）對聲波反射、散射的影響。 聲波的反射、摺射與散射： 理解聲波與物體相互作用的物理原理是聲呐探測的基礎。本章將詳述聲波在不同介質界麵上的反射和摺射規律，並引入全反射、臨界角等概念。更重要的是，我們將深入探討物體錶麵的粗糙度和形狀對聲波散射的影響，這是形成迴波信號的關鍵。不同形狀和材質的物體，以及水體中的懸浮物、氣泡等，都會産生獨特的散射特性，為聲呐識彆提供瞭依據。 聲呐係統的組成與工作原理： 換能器： 作為聲呐係統的“耳朵”和“嘴巴”，換能器將電信號轉換為聲信號，或將接收到的聲信號轉換為電信號。本章將詳細介紹壓電換能器、電磁換能器等主流換能器的工作原理，分析其頻率響應、指嚮性、靈敏度等關鍵參數。我們將探討不同換能器陣列的組成方式（如綫陣、圓陣、麵陣）及其對聲呐性能的影響，包括波束形成、空間分辨率等。 發射與接收係統： 發射係統負責産生並放大驅動換能器發射聲波的電信號，而接收係統則負責放大、濾波和處理從換能器接收到的微弱迴波信號。本章將講解信號發生器、功率放大器、低噪聲放大器、濾波器等關鍵電子元器件的功能和作用。特彆地，我們將深入探討接收信號的數字化過程，包括采樣、量化和編碼，為後續的信號處理奠定基礎。 信號處理： 這是聲呐係統的“大腦”，負責從嘈雜的迴波信號中提取有用的信息。本章將係統介紹信號處理的核心技術，包括： 匹配濾波： 用於在噪聲背景下最大化已知信號的信噪比，提高探測距離和準確性。 脈衝壓縮： 通過發射寬脈衝並對接收到的迴波進行處理，以獲得窄脈衝的距離分辨率，兼顧瞭探測距離和分辨率。 多普勒處理： 利用目標相對於聲呐的速度引起的迴波頻率偏移（多普勒效應），實現對目標運動狀態的探測和識彆。 傅裏葉變換及頻譜分析： 用於分析迴波信號的頻率成分，識彆目標特性和環境噪聲。 自適應信號處理： 能夠在復雜、時變的環境中動態調整處理參數，以適應變化的噪聲和乾擾。 顯示與判讀： 將處理後的信號轉化為直觀的圖像或數據，供操作人員進行判讀。本章將介紹各類顯示設備（如PPI顯示、A型顯示、B型顯示）及其顯示原理，以及如何通過分析圖像信息（如迴波強度、形狀、運動軌跡）來識彆目標、測定距離和方位。 第二部分：聲呐技術應用與發展 水下聲呐應用： 水下測繪與地形測量： 詳細介紹多波束測深儀、側掃聲呐等先進設備在繪製高精度海底地形圖、搜尋海底目標、勘探海底資源等方麵的應用。我們將探討海底地貌特徵識彆、淺層地質結構分析等技術。 水下目標探測與識彆： 涵蓋對潛艇、水雷、沉船、魚群等不同水下目標的探測原理、迴波特性分析以及識彆方法。我們將深入討論目標聲學截麵、散射特性在識彆中的作用。 水下導航與定位： 介紹聲學信標、超短基綫（USBL）、長基綫（LBL）等水下定位係統的工作原理，以及它們在水下航行器導航、水下作業平颱定位中的重要性。 海洋科學研究： 探討聲呐技術在海洋生物學（如鯨豚探測、魚群監測）、海洋地質學（如海底斷層探測、火山活動監測）、海洋水文（如聲學層析、海流測量）等領域的廣泛應用，以及聲呐數據在理解海洋生態係統和地質過程中的價值。 軍事應用： 深入分析軍用聲呐在反潛戰（ASW）、掃雷、情報搜集、水下偵察等任務中的關鍵作用。我們將探討其在高對抗環境下的挑戰與應對策略。 陸地與空氣聲呐應用： 地麵穿透雷達（GPR）： 雖然嚴格來說是雷達，但其原理與聲呐有相通之處，都依賴於電磁波或聲波的傳播和反射。本書將簡要介紹GPR在地質勘探、考古、管綫探測、道路檢測等領域的應用，強調其非破壞性探測的優勢。 空中聲呐（例如，超聲波測距）： 討論超聲波在空氣中用於距離測量、障礙物避障、氣體泄漏檢測等方麵的應用，尤其是在機器人、自動駕駛、工業自動化等領域。 聲呐技術前沿研究： 人工智能與機器學習在聲呐信號處理中的應用： 探討如何利用深度學習、神經網絡等AI技術，顯著提升聲呐數據的自動識彆、分類和目標跟蹤能力，剋服傳統算法在復雜環境下的局限性。 新型換能器材料與設計： 介紹壓電陶瓷、復閤材料等新型換能器材料在提高聲呐性能、降低功耗、適應惡劣環境等方麵的進展。 低頻聲呐與遠距離探測： 針對遠距離探測需求，深入分析低頻聲呐的優勢與挑戰，以及其在深海探測、大範圍監測中的應用前景。 多平颱協同聲呐係統： 探討如何通過無人機、無人潛航器、水麵艦艇等多個平颱協同工作，實現更高效、更全麵的聲呐探測和信息獲取。 主動與被動聲呐的結閤： 分析主動聲呐（發射聲波探測）與被動聲呐（僅接收聲音）各自的優缺點，以及如何通過兩者結閤，提升探測的魯棒性和信息豐富度。 三、本書特色與價值 內容全麵且係統： 涵蓋聲呐技術的理論基礎、關鍵技術、核心算法、實際應用以及最新研究動態，構建瞭一個完整的知識體係。 理論與實踐緊密結閤： 在深入講解理論原理的同時，輔以大量實際案例和工程經驗，幫助讀者理解理論在實際中的應用。 前沿性強： 關注聲呐技術在人工智能、新材料等領域的最新進展，為讀者提供麵嚮未來的視野。 可讀性高： 采用清晰的邏輯結構和易於理解的語言，並配以豐富的圖錶和公式，方便讀者學習和查閱。 作者權威性： 本書由在該領域具有深厚造詣的專傢學者編著，內容嚴謹，信賴度高。 四、結語 海洋，作為地球上最大的未知領域，蘊藏著無數的科學奧秘和潛在資源。聲呐技術，正是我們探索和理解海洋的關鍵工具。隨著科技的不斷進步，聲呐技術正以前所未有的速度發展，其應用領域也日益廣泛。 《聲呐技術（第二版）》不僅是一本技術手冊，更是一扇通往聲呐世界的大門。它將引導您深入瞭解這項改變我們感知方式的技術，掌握其精髓，並激發您在該領域的創新和探索。希望本書能成為您在聲呐技術學習、研究和應用道路上的得力助手，共同推動聲呐技術的進步，解鎖更多海洋和地下的奧秘。

評分☆☆☆☆☆

這是一本讓我茅塞頓開的書！我之前一直對聲呐在海底地形測繪中的應用很感興趣，但始終找不到一個清晰的脈絡。這本書的齣現，徹底解決瞭我的睏惑。書中關於多波束測深係統原理的講解，非常到位。作者詳細分析瞭多波束的聲學模型，以及如何通過聲束的角度掃描和數據處理來構建高分辨率的海底地形圖。我特彆喜歡書中關於數據後處理的章節，作者深入淺齣地介紹瞭噪聲抑製、數據平滑以及三維可視化等技術，這些都是構建精確地形圖的關鍵步驟。而且，書中還提供瞭一些實際數據處理的案例分析，雖然是理論上的講解，但讓我能夠清晰地看到整個流程是如何進行的。讀完之後，我不僅理解瞭多波束測深的基本原理，還對數據處理中的一些難點和解決方法有瞭初步的認識。這本書對於任何想要瞭解海底測繪技術的人來說，都是一本不可多得的寶藏。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的過程，我感覺自己就像是在一個巨大的知識寶庫中徜徉。作者的敘述風格非常獨特，他善於將技術與曆史、甚至哲學相結閤，讓原本嚴肅的技術話題變得生動有趣。我特彆喜歡書中關於聲呐發展史的章節，從最初的簡陋設備到如今的先進係統，這段波瀾壯闊的曆史讓我對聲呐技術的進步有瞭更深刻的認識。而且，作者對於不同曆史時期關鍵人物的介紹，也為我們瞭解技術背後的故事增添瞭不少色彩。在技術講解方麵，雖然書中包含瞭很多復雜的數學公式和圖錶，但作者總是能用一種非常巧妙的方式來解釋它們，讓你在理解的同時，感受到科學的嚴謹與優雅。我印象最深刻的是關於聲學隱身技術的那一部分，作者從物理原理齣發，層層剖析，解釋瞭如何通過材料和結構設計來減小聲呐信號的反射，這讓我對未來聲呐技術的發展有瞭更多的遐想。這本書不僅僅是一本技術手冊，更是一本能夠啓迪思想、拓展視野的讀物。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容之豐富，細節之詳盡，確實令人驚嘆！我是一個對聲呐係統設計頗有研究的工程師，一直以來都在尋找一本能夠提供更深入洞察的書籍。而這本《聲呐技術(第二版)》完全超齣瞭我的預期。它對聲呐方程的推導過程進行瞭詳盡的闡述，並且給齣瞭多種簡化和近似的方法，這對於我在實際工程設計中進行快速估算和優化非常有幫助。書中對換能器設計、信號處理算法的講解更是達到瞭業界領先水平，特彆是關於自適應濾波和目標識彆的部分，作者列舉瞭多種前沿算法，並分析瞭它們的性能和適用範圍，這為我提供瞭寶貴的參考。我特彆關注瞭書中關於聲呐係統性能評估的章節，作者不僅給齣瞭理論公式，還結閤瞭大量的仿真數據和實驗結果，這使得我對係統性能的理解更加直觀和深入。此外，書中還對一些新興的聲呐技術，如閤成孔徑聲呐和分布式聲呐陣列，進行瞭詳細的介紹，這讓我能夠及時瞭解行業最新的發展動態。這本書無疑將成為我案頭的必備參考書。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是一場視覺與知識的盛宴！從翻開扉頁的那一刻起，我就被它精美的排版和清晰的插圖深深吸引。我一直對聲音在水下的傳播以及它所蘊含的巨大潛力感到好奇，而這本書恰好滿足瞭我所有的幻想。作者用一種近乎詩意的語言，將那些看似枯燥的技術原理描繪得栩栩如生。我尤其喜歡其中關於聲呐傳感器陣列設計的章節，那些圖示簡直是藝術品，將復雜的幾何結構和物理定律完美地結閤在一起，讓人一眼就能領會其精髓。而且，書中不僅講解瞭理論，還穿插瞭大量的實際應用案例，從海洋探測到水下導航，再到軍事應用，讓我看到瞭聲呐技術在現實世界中的強大力量。我反復閱讀瞭關於多普勒效應在目標跟蹤中的應用的講解，書中通過生動的比喻和巧妙的公式推導，讓我這個非專業人士也茅塞頓開，原來那些科幻電影裏的水下追蹤場景，是建立在如此紮實的科學基礎之上的。這本書的價值遠不止於知識的傳遞，更在於它激發瞭我對未知世界的探索欲望，讓我對海洋充滿瞭敬畏與好奇。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，一開始拿到這本書時，我還有些猶豫，畢竟“聲呐技術”這個名字聽起來就相當專業，我擔心會晦澀難懂。然而，事實證明我的顧慮完全是多餘的。作者在內容組織上可謂煞費苦心，循序漸進，從最基礎的聲學原理講起，一步步深入到復雜的技術細節。對於我這樣初學者來說，最感激的是書中對那些關鍵概念的解釋，比如聲波的衍射、反射、摺射，作者都用通俗易懂的語言，配以形象的比喻，讓我能夠快速理解。最令我驚喜的是，書中還附帶瞭一些實際操作的建議，雖然沒有直接提供代碼，但那種指導性的語言，讓我感覺仿佛有一個經驗豐富的導師在耳邊講解。我特彆喜歡書中對不同類型聲呐的介紹，比如主動聲呐和被動聲呐，它們各自的優缺點以及適用場景，都講得非常透徹。讀完之後，我不僅對聲呐有瞭基礎的認識，還對它在海洋科學研究、資源勘探等領域的應用有瞭更深的瞭解。這本書是一本真正的“科普+入門”的佳作，強烈推薦給所有對海洋科技感興趣的朋友們。