现代声学科学与技术丛书·主动声呐检测信息原理（上册）：主动声呐信号和系统分析基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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朱埜 著

图书标签:

• 声呐
• 主动声呐
• 水声
• 信号处理
• 系统分析
• 现代声学
• 声学科学
• 声学技术
• 检测原理
• 信息处理

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030425737

版次：01

商品编码：11643763

包装：平装

丛书名： 现代声学科学与技术丛书

开本：32开

出版时间：2015-01-01

用纸：胶版纸

页数：352

正文语种：中文

内容简介

　　《现代声学科学与技术丛书·主动声呐检测信息原理（上册）：主动声呐信号和系统分析基础》共分11章，分别讨论了声呐波形和声呐信号、时变空变水声信号的分析基础；水声传播、目标反射和海洋混响等水声信道环境主动声呐如何设计与环境适配的最佳接收声呐信号等问题。本书分上下册，上册是前6章，下册是后5章。

前言/序言

探索声波的奥秘，揭示信息传递的本质——《现代声学科学与技术丛书·主动声呐检测信息原理（上册）：主动声呐信号和系统分析基础》 声波，作为一种古老而又充满活力的物理现象，早已渗透到我们生活的方方面面。从自然的潮起潮落，到生命体的沟通交流，再到人类科技的飞速发展，声波无处不在，扮演着至关重要的角色。而在众多声学应用领域中，主动声呐以其独特的探测方式和强大的信息获取能力，在海洋探索、水下目标识别、地质勘探等关键领域展现出不可替代的价值。 《现代声学科学与技术丛书·主动声呐检测信息原理（上册）：主动声呐信号和系统分析基础》正是这样一本深入剖析主动声呐核心原理，引领读者走进声学信息世界的权威著作。它并非简单地罗列技术参数或晦涩的公式，而是以严谨的科学态度和清晰的逻辑结构，层层剥开主动声呐这一复杂系统的面纱，从最基础的声学理论出发，系统阐述其信号生成、传播、接收以及信息提取的关键环节。 第一部分：声学基础与信号的诞生 本书的上册，顾名思义，将读者带回到声学学的源头。首先，它会细致梳理声波的基本概念，包括声波的产生机制、传播特性（如波长、频率、振幅、声速等）以及在不同介质中的衰减规律。读者将在此过程中，深刻理解声波作为一种能量传递方式的物理本质。 接着，本书将聚焦于主动声呐的核心——信号。我们将探讨各种类型的主动声呐信号，从最简单的脉冲信号，到更为复杂的调频信号（FM）、线性调频信号（LFM）、以及各种编码信号。每个信号类型的产生原理、时域和频域特性，以及它们在不同应用场景下的优势与劣势，都将被一一剖析。这部分内容将帮助读者理解，为何主动声呐需要选择特定的信号形式来完成特定的探测任务。 例如，在介绍脉冲信号时，我们将深入分析其优点在于信号产生和处理相对简单，但其距离分辨率受限于脉冲宽度。而对于LFM信号，我们将详细解释其如何通过频率随时间的变化，实现信号的展宽和压缩，从而在保证一定探测距离的同时，提高信号的能量积累和距离分辨率。本书将不仅仅停留在理论层面，还会结合实际应用，例如在探测浅海地形时，脉冲信号的简洁性可能更为适用；而在探测远距离、小型目标时，LFM信号的优势将更加凸显。 第二部分：主动声呐系统的构成与工作流程 理解了声学信号，接下来的重点便是主动声呐系统。本书将全面解析主动声呐系统的组成部分，包括发射机、换能器、接收机、信号处理器以及显示和记录设备。每一部分的功能、工作原理以及它们之间的相互作用，都将得到详尽的阐述。 发射机： 负责产生高功率的声学信号，其性能直接影响声呐的探测距离和分辨率。本书将探讨不同类型发射机的设计原理，以及功率放大、波形整形等关键技术。 换能器： 作为声波与电信号之间的桥梁，换能器的性能至关重要。我们将深入介绍压电换能器、磁致伸缩换能器等主流换能器的结构、工作原理以及影响其效率和带宽的因素。 接收机： 负责接收被目标反射回来的微弱回波信号，并对其进行放大、滤波和数字化处理。本书将重点讲解低噪声放大器、带通滤波器、以及模拟-数字转换器（ADC）的关键技术，并分析它们如何最大限度地提取目标信号，抑制噪声干扰。 信号处理器： 这是主动声呐的“大脑”，负责对接收到的回波信号进行各种复杂的处理，以提取有用的信息。在这一部分，我们将迎来本书的核心内容之一——信号分析。 第三部分：信号分析——从原始回波到有效信息 信号分析是主动声呐信息提取的关键。本书将系统地介绍用于分析声呐信号的各种数学工具和处理技术。 傅里叶变换与频谱分析： 读者将学习如何利用傅里叶变换将时域信号转换到频域，从而分析信号的频率成分，识别噪声干扰，并为后续的信号处理提供基础。 相关分析： 这是主动声呐中最基本也最重要的一种处理方法。本书将详细解释自相关和互相关函数的概念，以及它们在信号检测、距离测量和目标识别中的应用。特别是，我们将深入探讨匹配滤波器的原理，解释它如何通过与发射信号的模板进行匹配，实现对回波信号的最佳检测。 脉冲压缩技术： 针对LFM等信号，脉冲压缩是提高距离分辨率和信噪比的关键技术。本书将详细阐述脉冲压缩的原理，包括匹配滤波器的设计和实现，以及其在降低旁瓣、提高目标显示清晰度方面的作用。 多普勒效应与速度测量： 声呐信号的多普勒频移是检测目标运动状态的重要依据。本书将深入分析多普勒效应的原理，介绍如何利用多普勒信息来估计目标的径向速度，以及在运动目标检测（MTD）等技术中的应用。 信号衰减与传播损失模型： 声波在水中传播会受到各种因素的影响而衰减，例如吸收、散射和球面扩散。本书将介绍常用的声传播损失模型，以及如何根据这些模型来预测声呐的探测能力和优化系统参数。 第四部分：主动声呐的应用与发展展望 在系统性地阐述了主动声呐的信号和系统分析基础后，本书还将简要地介绍主动声呐在各个领域的典型应用，例如： 海洋测绘与地形探测： 如何利用声呐绘制海底地形图，探测海底沉积物。 水下目标搜索与识别： 如何在复杂的水下环境中搜索和识别潜艇、水雷、沉船等目标。 渔业探测与海洋生物学研究： 如何利用声呐探测鱼群，研究海洋生物的分布和行为。 水下通信与导航： 声呐在水下通信和自主水下航行器（AUV）导航中的作用。 本书将强调，对主动声呐信号和系统原理的深刻理解，是高效利用这些技术的基石。它将为读者提供一个坚实的理论框架，使他们能够理解现有技术的工作原理，分析和解决实际工程问题，并为未来主动声呐技术的创新和发展奠定基础。 《现代声学科学与技术丛书·主动声呐检测信息原理（上册）：主动声呐信号和系统分析基础》是一本为声学、电子工程、通信工程、海洋工程等领域的学生、研究人员和工程师量身打造的宝贵资源。它以其详实的论述、清晰的结构和严谨的科学态度，必将成为读者探索主动声呐世界、掌握声学信息处理核心技术的得力助手。通过阅读本书，您将不仅能够理解“声呐”二字所蕴含的深刻科技内涵，更能洞悉声波在信息传递与探测领域的无限潜力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的独特之处在于，它将基础的声学原理与现代声呐技术的实际应用巧妙地结合起来，为读者提供了一个非常扎实的理论框架。我一直对声呐技术的历史发展和未来趋势很感兴趣，而这本书在这一点上，虽然不是主讲内容，但其开篇和结尾的引言部分，总能适时地将理论与更广阔的学科背景联系起来。例如，在讲解信号传播时，作者偶尔会提及一些声学材料的最新研究进展，或者在讨论系统性能时，会隐晦地指出当前技术瓶颈和未来可能的发展方向。 这种“承上启下”的处理方式，让我感觉这不仅仅是一本技术手册，更是一扇通往更深层次声学研究的窗口。书中对于一些基础概念的解释，比如傅里叶变换在声呐信号分析中的作用，或者概率论在目标探测中的应用，都做得非常到位，避免了直接使用高深概念而让读者望而却步。即使是对声呐领域涉猎不深的读者，也能从中获得不少启发。

评分☆☆☆☆☆

我特别要提的是，这本书在主动声呐信息处理的原理讲解上，给我带来了全新的视角。作者在介绍目标检测和识别算法时，不仅仅是罗列各种方法，而是深入探讨了每种算法背后的数学原理和物理依据。我从书中了解到，许多先进的信号处理技术，如匹配滤波、脉冲压缩、多普勒效应分析等，在主动声呐领域是如何得到应用的，以及它们如何有效地从复杂的背景噪声中提取出目标回波信号。 书中对目标参数估计，如距离、方位、速度的测量原理，也进行了非常细致的阐述。我尤其对书中关于声呐目标成像的原理和技术进行了深入学习，例如合成孔径声呐（SAS）的基本原理和数据处理流程。通过书中大量的图例和仿真结果，我得以直观地理解不同成像技术如何构建出高分辨率的目标声呐图像。这对于我理解声呐系统如何“看见”水下目标，有着极其重要的意义，也为我未来研究水下目标识别和分类打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书在理论深度和广度上都给我留下了深刻的印象。作者在分析主动声呐系统时，特别强调了其工作模式和原理的独特性，与被动声呐形成了鲜明的对比。例如，书中详细阐述了主动声呐在探测距离、分辨率以及对目标信息的获取能力上的优势，同时也指出了其在隐蔽性方面的不足。我尤其关注了书中关于不同类型主动声呐（如侧扫声呐、多波束测深仪）的工作原理和适用场景的介绍。 书中对声呐信号的调制解调过程的深入分析，也让我受益匪浅。例如，对于脉冲压缩技术的讲解，作者详细阐述了线性调频信号在其中扮演的关键角色，以及如何通过匹配滤波来获得更高的距离分辨率。此外，书中对声呐系统在实际工作中所面临的各种挑战，如海底地形的影响、水体分层现象、以及海洋生物的干扰等，都给予了充分的考虑，并探讨了相应的解决方案。这些内容极大地拓宽了我对主动声呐系统设计和应用的认知。

评分☆☆☆☆☆

这本书在主动声呐系统分析方面的内容，可以说是我近年来读过的最系统、最深入的教材之一。作者并没有局限于理论讲解，而是将理论与实际的声呐系统相结合，对声呐系统的组成、工作流程进行了全面的剖析。我特别关注了其中关于声呐方程的推导和应用部分，书中从目标散射强度、传播损失、接收灵敏度等多个维度，细致地分析了影响声呐探测能力的各项因素，并给出了具体的计算方法和实例。这使得我能够更好地理解为什么在不同的探测场景下，声呐的性能会有如此大的差异。 书中对声呐系统的性能评估方法也进行了详尽的介绍，包括探测概率、虚警概率、分辨力等关键指标的定义和计算。我从中了解到，一个高性能的主动声呐系统，不仅仅是发射更强的信号，更在于对接收信号的精准处理和对环境干扰的有效抑制。作者在描述这些内容时，语言严谨，逻辑清晰，即使是复杂的数学模型，也通过图示和文字解释，变得易于理解。这对于我理解声呐系统的设计和优化，以及评估现有系统的性能，都提供了宝贵的知识和方法。

评分☆☆☆☆☆

这本《现代声学科学与技术丛书·主动声呐检测信息原理（上册）：主动声呐信号和系统分析基础》给我留下了非常深刻的印象，尤其是它对于主动声呐信号分析部分的详尽阐述。作者在开篇就对声呐信号的产生、传播和接收过程进行了系统性的梳理，清晰地描绘了声波在不同介质中的特性，以及环境因素（如温度、盐度、压力）如何影响声传播的路径和衰减。我尤其欣赏其对信号时域和频域特性的分析，书中提供了大量图示和公式推导，将原本抽象的概念具象化，让我能够直观地理解不同类型声呐信号（如脉冲信号、连续波信号）的波形特征和频谱分布。 在信号生成和调制方面，作者深入浅出地讲解了各种调制方式的原理，包括线性调频（FM）、非线性调频（NLFM）等，并分析了它们在降低信号峰值功率、提高信号辨识度方面的优势。对于接收信号的处理，书中详细介绍了滤波、放大、采样等关键步骤，特别是对噪声的抑制和信号的提取，这一点对于实际应用至关重要。书中对各种滤波器的设计和性能指标的讲解，如低通、高通、带通滤波器，以及自适应滤波器的原理，都非常有启发性。我发现，即使是初学者，通过书中循序渐进的讲解，也能逐步掌握主动声呐信号分析的核心技术，为后续的系统分析打下坚实的基础。

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啦啦啦啦啦啦啦啦啦啦

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送的很快啊，说的很详细

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