《深海聲學(xué)技術(shù)與裝備》系統(tǒng)而深入地論述了深海聲學(xué)技術(shù)與裝備的主要原理、相關(guān)方法和現(xiàn)有成果，重視深海聲學(xué)建模、信號(hào)處理、水聲換能器等聲學(xué)技術(shù)對(duì)裝備的支撐作用，既體現(xiàn)了發(fā)展深海聲學(xué)裝備的應(yīng)用需求和最新成果，又詳細(xì)深入深海聲學(xué)模型及基于模型的深海水聲探測(cè)與通信等技術(shù)問題。內(nèi)容包括兩大部分：其一為典型深海聲場建模和聲場傳播規(guī)律、利用深海聲場效應(yīng)的目標(biāo)探測(cè)與定位等信號(hào)處理方法、深海水聲非相干和相干等通信方法、深海水聲換能器設(shè)計(jì)方法和多種典型的深海水聲換能器、深海換能器和聲學(xué)材料的測(cè)量方法等深海聲學(xué)技術(shù)。其中深海聲場建模是支撐深海聲信號(hào)處理技術(shù)、深海水聲通信技術(shù)研究的重要物理基礎(chǔ)，只有充分挖掘和利用深海聲場傳播規(guī)律，才能大幅提升在深海環(huán)境下的目標(biāo)探測(cè)與信息傳輸能力及環(huán)境適應(yīng)性。深海聲信號(hào)處理、深海水聲通信、深海水聲換能器和深海聲學(xué)測(cè)量等技術(shù)是研制深海聲學(xué)裝備的專用技術(shù)，在深海裝備研制中起著核心作用。其二為通信、測(cè)流、測(cè)溫、地層/地貌成像等七類典型深海聲學(xué)裝備的工作原理、系統(tǒng)組成、主要功能性能、試驗(yàn)驗(yàn)證及國內(nèi)外發(fā)展等，已在深海環(huán)境調(diào)查等科學(xué)研究、深海資源勘探與開發(fā)、深海作業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
第1章深海聲傳播建模技術(shù)1
1.1深海聲學(xué)環(huán)境3
1.1.1深海聲速剖面分布4
1.1.2深海聲道軸深度7
1.1.3表面波導(dǎo)厚度8
1.1.4臨界深度分布9
1.1.5深海噪聲特性11
1.2深海聲傳播建模方法17
1.2.1射線模型19
1.2.2簡正波模型23
1.2.3拋物方程法27
1.3典型深海聲傳播模式分析34
1.3.1會(huì)聚區(qū)模式34
1.3.2海底彈射模式36
1.3.3表面波導(dǎo)及其泄漏模式38
1.3.4可靠聲路徑模式41
1.4距離有關(guān)深海聲場分析44
1.4.1楔形海域44
1.4.2海底山46
1.4.3深海聲場相關(guān)性分析49
參考文獻(xiàn)52
第2章深海聲信號(hào)處理技術(shù)55
2.1基于深海環(huán)境適應(yīng)性的目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)57
2.1.1水下目標(biāo)檢測(cè)理論及常用方法57
2.1.2利用海底彈射特性的目標(biāo)檢測(cè)方法62
2.1.3可靠聲路徑區(qū)的目標(biāo)檢測(cè)方法69
2.1.4提高聲影區(qū)目標(biāo)探測(cè)能力的手段和新方法74
2.2深海目標(biāo)被動(dòng)定位技術(shù)76
2.2.1深海聲場特征匹配的被動(dòng)定位方法76
2.2.2深海聲線反傳定位方法84
2.2.3深海會(huì)聚區(qū)與影區(qū)分辨方法87
2.2.4基于可靠聲路徑的被動(dòng)定位方法93
2.3深海聲層析技術(shù)97
2.3.1聲層析基本原理與方法97
2.3.2深海聲速剖面反演技術(shù)101
2.3.3深海海底聲學(xué)參數(shù)反演技術(shù)109
參考文獻(xiàn)117
第3章深海水聲通信技術(shù)119
3.1深海信道對(duì)水聲通信性能的影響121
3.1.1多途擴(kuò)展121
3.1.2多普勒壓擴(kuò)122
3.1.3典型深海水聲通信信道的多途、多普勒特性124
3.2MFSK非相干水聲通信技術(shù)126
3.2.1最佳非相干檢測(cè)127
3.2.2MFSK水聲通信的分集與編碼技術(shù)129
3.3PSK相干水聲通信技術(shù)131
3.3.1單載波時(shí)域判決反饋均衡技術(shù)132
3.3.2單載波頻域均衡技術(shù)135
3.4擴(kuò)頻水聲通信技術(shù)138
3.4.1直接序列擴(kuò)頻水聲通信138
3.4.2M元擴(kuò)頻水聲通信141
3.5時(shí)間反轉(zhuǎn)技術(shù)144
3.5.1時(shí)反水聲通信原理144
3.5.2時(shí)反技術(shù)在擴(kuò)頻水聲通信中的應(yīng)用148
3.5.3時(shí)反技術(shù)在單載波相干通信中的應(yīng)用150
參考文獻(xiàn)152
第4章深海水聲換能器155
4.1深海換能器的概念與內(nèi)涵157
4.1.1換能器的組成157
4.1.2換能器的分類158
4.1.3深海裝備對(duì)換能器的需求 158
4.2深海換能器設(shè)計(jì)方法159
4.2.1換能器設(shè)計(jì)方法159
4.2.2深海換能器設(shè)計(jì)需考慮的問題165
4.2.3典型換能器設(shè)計(jì)169
4.3深海聲學(xué)材料199
4.3.1有源材料199
4.3.2無源材料209
4.4典型深海換能器219
4.4.1深海換能器結(jié)構(gòu)220
4.4.2低頻深海換能器222
4.4.3中高頻深海換能器235
4.4.4深海水聽器239
參考文獻(xiàn)252
第5章深海聲學(xué)測(cè)量技術(shù)255
5.1深海模擬環(huán)境構(gòu)造技術(shù)257
5.1.1高壓自由場構(gòu)造技術(shù)257
5.1.2高壓聲壓場構(gòu)造技術(shù)260
5.1.3高壓聲管構(gòu)造技術(shù)261
5.2深海水聽器測(cè)量技術(shù)262
5.2.1高壓自由場測(cè)量技術(shù)262
