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展 12
1.2.1 基于經(jīng)驗散射函數(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展 14
1.3.1 基于經(jīng)驗散射函數(shù)的深?；祉懩Ｐ?14
1.3.2 基于物理散射的深?；祉懩Ｐ?15
1.4 海洋混響與散射研究存在的問題及發(fā)展趨勢 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 19
參考文獻 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 海底介質體積不均勻性 36
2.3 海面及其聲學特性 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 溫度微結構水團 41
2.4.2 生物散射體及深水散射層 42
參考文獻 46
第3章 淺?；祉懩Ｐ?49
3.1 淺海簡正波混響模型 49
3.1.1 射線理論和簡正波理論描述混響的方法 49
3.1.2 接收水聽器處的聲場 51
3.1.3 傳播時間計算方法 55
3.1.4 反向散射函數(shù) 57
3.1.5 淺?；祉憦姸确抡?58
3.2 淺?；祉憣嶒?63
3.2.1 混響實驗概述 63
3.2.2 理論預報數(shù)據(jù)與實驗數(shù)據(jù)的比較 65
3.3 典型大陸架海域遠程粗糙界面混響強度理論模型 67
3.4 典型大陸架海域遠程不均勻海底介質混響強度理論模型 73
參考文獻 77
第4章 深?；祉懩Ｐ?78
4.1 深海聲場與聲散射理論基礎 78
4.1.1 射線理論 78
4.1.2 聲線軌跡和傳播時間 79
4.1.3 聲場解 81
4.1.4 射線聲學應用條件 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 實驗數(shù)據(jù)分析 99
4.3.3 數(shù)值仿真驗證 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 實驗數(shù)據(jù)分析 108
4.4.3 數(shù)值仿真驗證 111
參考文獻 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 平坦海底混響強度 117
5.1.2 非平坦波導混響強度衰減 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 傾斜海底淺海混響強度理論 124
5.2.2 數(shù)值分析 128
5.2.3 湖上混響實驗描述 133
5.2.4 實驗數(shù)據(jù)處理 134
5.3 躍變層上下收發(fā)合置的混響強度衰減 135
5.3.1 躍變層上方收發(fā)合置的混響強度衰減 136
5.3.2 躍變層下方收發(fā)合置的混響強度衰減 141
5.3.3 數(shù)值分析 143
參考文獻 144
第6章 海洋混響信號仿真 146
6.1 近距離點散射混響信號仿真 147
6.1.1 仿真方法 147
6.1.2 仿真分析 148
6.2 遠距離單元散射混響信號仿真 151
6.2.1 單陣元海底混響仿真方法 152
6.2.2 陣列混響信號仿真 155
6.2.3 混響信號仿真算例 156
6.2.4 仿真混響信號特征檢驗 160
參考文獻 163
索引 165
彩圖