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第1章 双基地声呐概述1

1.1声呐的定义与结构1

1.2声呐的分类1

1.2.1按工作原理分类2

1.2.2按声呐的系统组成分类2

1.3收发分置声呐的系统配置3

1.4双/多基地声呐的特点4

1.4.1多基地声呐的结构特点5

1.4.2多基地声呐的技术特点5

1.5双/多基地声呐的研究历史及现状7

1.5.1国外研究发展状况7

1.5.2国内研究发展状况11

第2章 双基地声呐方程13

2.1声呐方程的建立13

2.2主动和被动声呐方程14

2.3双基地声呐方程16

2.3.1双基地声呐的系统配置16

2.3.2双基地声呐方程17

2.4双基地声呐作用距离19

2.4.1噪声限制下的作用距离估计19

2.4.2算例20

第3章 双基地声呐定位的基本理论22

3.1空间定位的基本原理22

3.1.1圆位置线定位22

3.1.2双曲线位置线定位23

3.1.3直线位置线定位23

3.1.4混合定位24

3.2双基地声呐定位原理24

3.2.1几何定位法25

3.2.2统计定位法26

3.3双基地声呐定位误差的表示方法26

3.3.1均方误差与均方根误差26

3.3.2平均定位误差27

3.3.3定位精度的几何解释27

3.3.4等概率误差椭圆27

第4章 双基地声呐几何定位算法29

4.1双基地声呐的系统配置29

4.2影响定位误差的因素30

4.2.1基线长度30

4.2.2时间测量误差30

4.2.3角度测量误差31

4.2.4站址测量误差31

4.2.5声速波动31

4.3基于波达时间的定位算法31

4.3.1定位原理31

4.3.2定位误差分析33

4.3.3数值仿真33

4.4基于波达方向定位算法37

4.4.1算法原理37

4.4.2算法性能仿真38

4.5两种算法定位精度的比较40

第5章 双基地声呐系统定位性能优化42

5.1信号参数估计方法42

5.1.1最小二乘估计42

5.1.2加权最小二乘估计43

5.2基于加权最小二乘的双基地声呐定位优化算法45

5.2.1算法原理45

5.2.2数值仿真46

5.3基于最佳线性加权数据融合的双基地声呐定位优化52

5.3.1最佳线性加权数据融合原理52

5.3.2基于最佳线性加权数据融合的定位优化算法53

5.3.3算法性能仿真54

5.4基于非线性最小二乘的双基地声呐定位优化算法56

5.4.1非线性最小二乘算法的数学模型57

5.4.2基于LMF的双基地声呐定位优化算法58

5.4.3 LMF算法定位性能仿真59

5.5基于神经网络的双基地声呐定位优化算法61

5.5.1径向基函数网络61

5.5.2双基地声呐定位的神经网络方法63

5.5.3算法性能仿真64

5.6优化算法定位性能的比较65

第6章 多基地声呐系统定位67

6.1多基地声呐TOL定位算法67

6.1.1算法原理68

6.1.2定位误差分析69

6.1.3多基地声呐TOL算法的性能仿真70

6.2线性化最小二乘定位算法74

6.2.1算法原理74

6.2.2算法性能仿真75

6.3多基地声呐神经网络定位方法77

6.3.1多基地声呐定位的非线性模型77

6.3.2算法性能仿真78

6.4单、多基地声呐定位性能比较79

第7章 多基地声呐水下目标声散射特性81

7.1水下目标声散射理论81

7.1.1运动方程82

7.1.2连续性方程82

7.1.3物态方程83

7.1.4声波方程和速度势84

7.1.5声波的散射85

7.2非入射方向球形目标的声散射特性89

7.2.1球形目标的声散射89

7.2.2仿真实验研究91

7.3非入射方向无限长柱的声散射93

7.3.1刚性柱94

7.3.2弹性柱94

7.3.3弹性壳体96

7.4有限长柱的声散射特性97

7.4.1变形柱方法98

7.4.2数值仿真99

7.5椭球目标声散射模型101

7.5.1声散射模型的建立101

7.5.2仿真实验研究103

第8章 多基地声呐目标强度及实验测试105

8.1非入射方向目标散射特性实验测试106

8.1.1实验条件和仪器设备配置106

8.1.2水池实验布设107

8.1.3实验中的约定108

8.2球形目标声散射特性测试108

8.3椭球目标声散射特性测试109

8.4潜艇模型的声散射特性测试111

8.4.1非入射方向声散射波形的时域特征112

8.4.2非入射方向潜艇目标声散射强度的空间分布特征116

8.5实验测试结果分析118

第9章 双基地声呐混响119

9.1混响的表征119

9.2混响的分类120

9.2.1体积混响120

9.2.2海面混响123

9.2.3海底混响125

9.3混响的统计特性127

9.3.1混响信号的概率密度分布127

9.3.2混响信号的相关特性128

9.3.3混响信号的频谱特性129

9.4混响的仿真模型130

9.4.1二维双基地混响模型132

9.4.2二维无指向性收、发分置混响平均强度132

9.4.3无指向性收发分置与合置混响平均强度比较134

9.5混响的抑制方法135

第10章 双基地声呐的直达波抑制137

10.1直达波抑制区域137

10.2基于波形设计的直达波抑制138

10.2.1正交码138

10.2.2双基地声呐波形设计140

10.3基于自适应噪声相消技术的直达波抑制146

参考文献149

附录1152

附录2153