北极水声学与信号处理

《北极水声学与信号处理》系统深入地论述北极水声学主要理论基础及冰下水声信号处理技术，内容包括北极海洋环境情况和水声特性、海冰的声学特性、北极水声传播理论、北极冰源噪声、北极环境适应性水声探测技术，以及北极环境适应性水声通信技术。*后，对国内外北极水声观测研究现状进行介绍。

目录
丛书序
自序
第1章 绪论 1
1.1 北极海洋环境情况 1
1.1.1 气象特性 1
1.1.2 海冰特性 1
1.1.3 水文特性 4
1.1.4 海底地形 5
1.2 北极水声特性 7
1.2.1 声速场特性 7
1.2.2 声传播特性 11
1.2.3 噪声特性 12
1.2.4 混响特性 15
参考文献 17
第2章 海冰的声学特性 21
2.1 海冰的物理形态 21
2.2 海冰中的声速及声衰减规律 23
2.3 海冰界面建模及反射特性分析 27
2.3.1 液体-弹性介质反射特性 28
2.3.2 海冰的反射 30
2.3.3 Diachok冰脊模型 31
2.3.4 基于基尔霍夫近似的粗糙度模型 33
参考文献 38
第3章 北极水声传播理论 40
3.1 传播理论概述 40
3.2 波动方程求解 42
3.2.1 简正波理论 42
3.2.2 波数积分法理论 55
3.2.3 射线理论 61
3.3 冰下声传播模型 72
3.3.1 简正波方法对弹性介质的处理 72
3.3.2 反射系数边界条件法 74
3.3.3 海冰覆盖下的传播特性 75
参考文献 83
第4章 北极冰源噪声 85
4.1 北极冰源噪声幅度概率分布模型 85
4.1.1 常用的非高斯模型 85
4.1.2 α稳定分布基本理论 87
4.1.3 北极噪声α稳定分布拟合 93
4.2 噪声相关性及指向性模型 102
4.2.1 波数积分法计算噪声场 103
4.2.2 简正波方法计算噪声场 104
4.2.3 垂直指向性 106
4.3 冰源噪声谱特性分析 108
4.3.1 噪声功率谱 108
4.3.2 噪声的时空相关性 109
4.3.3 北极水声学潜标结果分析 110
参考文献 122
第5章 北极环境适应性水声探测技术 125
5.1 冰源噪声下信号检测方法 125
5.1.1 噪声参数已知的信号检测算法 125
5.1.2 噪声参数未知的信号检测算法 146
5.2 冰源噪声下线谱增强方法 171
5.2.1 自适应线谱增强原理 171
5.2.2 冰源噪声下自适应线谱增强 174
5.2.3 性能验证 176
5.3 冰下信道预测及匹配场定位方法 184
5.3.1 冰下信道预测模型 184
5.3.2 冰下匹配场定位方法 190
参考文献 204
第6章 北极环境适应性水声通信技术 208
6.1 北极冰区通信信道特点 208
6.1.1 冰盖区水声通信信道特点 208
6.1.2 浮冰水域下的信道特点 209
6.2 冰下水声信道估计方法 209
6.2.1 系统描述与信号模型 210
6.2.2 基于TMSBL的信道估计方法 211
6.2.3 改进的TMSBL信道估计方法 212
6.2.4 仿真结果分析 215
6.2.5 海试数据处理 218
6.3 冰下多普勒估计方法 221
6.3.1 基于信道稀疏度检测的多普勒估计方法 222
6.3.2 仿真结果分析 224
6.3.3 海试数据处理 227
参考文献 230
第7章 北极水声观测研究现状 232
7.1 国外研究情况 232
7.2 国内研究情况 238
参考文献 244
索引 247
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