現代聲學科學與技術叢書：水聲學（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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汪德昭，尚爾昌 著

圖書標籤:

• 水聲學
• 聲學
• 海洋工程
• 信號處理
• 水下聲學
• 噪聲控製
• 振動
• 現代聲學
• 聲波
• 工程技術

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030380425

版次：2

商品编码：11296974

包装：精装

丛书名： 现代声学科学与技术丛书

开本：16开

出版时间：2013-07-01

用纸：胶版纸

页数：674

字数：850000

正文语种：中文

內容簡介

　　《現代聲學科學與技術叢書：水聲學（第2版）》著重從聲場分析的觀點，係統地論述近代水聲學的基礎理論，全書共分十二章.一章簡述水聲場的信息結構，並建立聲呐方程；第二章簡述作為水聲信道的海洋介質的某些特性；第三章討論水聲場的基本概念及理論方法，並較詳細地討論簡正波與射綫之間的變換問題；第四、五章對典型聲場作理論分析，在淺海聲場的分析中，使用邊界反射損失的“三參數”模型，用“過渡距離”的分析方法討論平均場強結構，並用簡正波理論分析深海聲場中的“反轉點會聚區”；第六章討論海洋中的背景場，介紹由傳播算子構成噪聲場時空相關函數的理論，並討論淺海遠程混響問題；第七、八、九章討論目標源的特性，信號場的散射與起伏，聲場數值預報與信道匹配問題；第十、十一章討論水聲信號處理問題，著重介紹聲場的佳時空處理問題，並對近代水聲探測係統作瞭簡介；第十二章討論水聲換能器中的一些重要問題，包括結構體特彆是彎張換能器的振動分析、聲陣及測量技術等問題，
　　《現代聲學科學與技術叢書：水聲學（第2版）》的一版齣版於1981年，距今已有三十多年瞭，這期間水聲學的研究有瞭很大的變化與發展.為適應當前該領域發展的新形勢，原書第二作者對《現代聲學科學與技術叢書：水聲學（第2版）》進行修訂，對水聲學這些年來所取得的進展做瞭適當反映並加入新的參考文獻，《現代聲學科學與技術叢書：水聲學（第2版）》可供從事水聲、海洋物理及地球物理的科研與教學工作者及研究生參考.

內頁插圖

目錄

第二版前言
第一版前言

第一章 信號、信道及聲呐方程
1.1 水聲學的信息空間
1.2 聲呐信號及係統的分辨能力
1.3 水聲信道對信號的影響
1.4 聲呐方程
參考文獻

第二章 作為水聲信道的海洋介質
2.1 海洋中的聲速及聲吸收
2.1.1 海水中聲速的基本公式
2.1.2 海水中的聲吸收衰減
2.1.3 典型聲速剖麵
2.2 海底及其聲學特性
2.2.1 海底沉積層的概況
2.2.2 沉積物的取樣分析
2.2.3 海底地貌
2.2.4 海底反射性能
2.3 海麵及其聲學特性
2.3.1 錶麵波浪的概況
2.3.2 海浪譜
2.3.3 波高，風速與海況
2.4 海洋中的內波
2.5 海洋中的局部非均勻體
2.5.1 溫度“微”結構水團
2.5.2 生物散射體及深水散射層（DSL）
參考文獻

第三章 水聲場的基本概念與理論方法
3.1 波動方程與定解條件
3.2 分層介質中點源聲場的積分錶示
3.3 維波動方程的可解情況
3.4 W.K.B.近似
3.4.1 基本思想及解的形式
3.4.2 W.K.B.解的物理圖像
3.4.3 W.K.B.解的適用判據
3.4.4 W.K.B.解在“反轉點”附近的解析延拓
3.4.5 W.K.B.近似下的平麵波反射問題
3.5 二階反轉點及“射綫分裂
3.6 分層介質中點源聲場的譜錶示
3.7 簡正波場與旁側波場
3.8 射綫一簡正波近似理論
3.9 射綫聲學理論
3.9.1 射綫聲學的基本方程
3.9.2 分層介質中的射綫方程
3.9.3 分層介質中的聲綫圖
3.9.4 廣義射綫
3.10 簡正波錶示與射綫錶示之間的關係
3.10.1 簡正波生成函數與廣義射綫生成函數之間的傅裏葉變換關係
3.10.2 簡正波與經典射綫之間的局部轉換關係
3.10.3 射綫嚮簡正波場的轉化
3.10.4 關於轉化條件的討論
3.11 指嚮性聲源在分層介質中的聲場
3.11.1 平麵輻射器在自由空間的指嚮函數
3.11.2 分層介質中指嚮性聲源的簡正波理論
3.12 介質水平變化的問題
參考文獻

第四章 淺海典型聲場分析
4.1 平滑平均場強及海底反射損失模型
4.1.1 淺海中的平滑平均場強
4.1.2 “三參數”界麵反射損失模型
4.2 淺海均勻層聲場的分析
4.2.1 淺海均勻層聲場的簡正波錶示
4.2.2 Pekeris問題
4.2.3 平均場強結構
4.2.4 海底反射參數對平均場強結構的控製
……
第五章 深海典型聲場分析
第六章 海洋中的混響與噪聲
第七章 目標反射及艦船輻射噪聲
第八章 信號場的散射與起伏
第九章 數值聲場預報與信道匹配問題
第十章 水聲信號處理
第十一章 水聲探測係統簡介
第十二章 水聲換能器

前言/序言

好的，這是一份關於《現代聲學科學與技術叢書：水聲學（第2版）》的圖書簡介，旨在詳細介紹該書的內容，但不包含任何關於人工智能生成或構思的錶述。 --- 圖書簡介：深入探索水下聲學的科學前沿與工程實踐 《現代聲學科學與技術叢書：水聲學（第2版）》 是一部全麵、深入且係統介紹水下聲學領域基礎理論、前沿技術與工程應用的權威著作。本書不僅鞏固瞭聲學在水下環境傳播的核心物理機製，更緊密結閤瞭當代科技發展對水聲探測、通信與導航的需求，為研究人員、工程師和專業技術人員提供瞭一份不可或缺的參考指南。 本書的結構設計旨在引導讀者從宏觀的物理背景逐步深入到微觀的信號處理技術。它清晰地勾勒齣水聲學作為一個多學科交叉領域的全貌，強調瞭海洋環境的復雜性對聲波行為的決定性影響。 第一部分：水聲傳播基礎與海洋環境特性 本部分是全書的基石，詳細闡述瞭聲波在水下介質中傳播所遵循的基本物理定律。重點解析瞭聲速在水中的分布規律，這是理解水下聲場結構的關鍵。讀者將係統學習到影響水聲傳播的海洋環境因素，包括溫度、壓力（深度）和鹽度梯度如何塑造聲速剖麵，進而形成復雜的多路徑傳播、聲影區、會聚區等現象。書中對海洋聲波的傳播模型進行瞭詳盡的論述，涵蓋瞭從經典的射綫理論到更復雜的波動理論方法（如有限元法、波數域積分方法），為分析實際工程中的傳播損失提供瞭堅實的理論框架。此外，還深入探討瞭水聲信道特性，包括多途效應、頻率相關衰減、以及海洋錶層和底界對聲波散射與吸收的影響。 第二部分：水聲換能器與係統設計 成功的聲學應用離不開高性能的換能器。本部分聚焦於水聲換能器的原理、設計與性能評估。內容覆蓋瞭從壓電材料的本構關係到換能器陣列的聲場閤成技術。書中詳細介紹瞭不同類型的換能器，如用於發射和接收的機電耦閤器件，討論瞭它們的頻率響應、指嚮性以及在高功率和寬頻帶工作條件下的挑戰。對於水聲係統設計者而言，理解換能器的阻抗匹配、效率優化和陣列孔徑綜閤至關重要，這些內容在本部分得到瞭詳盡的闡述，確保瞭係統在復雜水下環境下的有效工作。 第三部分：水下探測與目標識彆 水下探測是水聲學最核心的應用方嚮之一。本部分著重介紹瞭水聲探測係統的工作原理和關鍵技術。內容涵蓋瞭被動聲呐和主動聲呐的設計哲學。在主動聲呐部分，對聲納方程進行瞭深入剖析，明確瞭信噪比在探測距離和分辨力中的作用。重點章節闡述瞭目標特性分析，包括目標散射截麵（Target Strength, TS）的理論建模與實驗測量，以及如何區分和識彆水下潛艇、魚雷、水雷等不同類型的目標。書中特彆強調瞭目標識彆（Target Classification）的挑戰，介紹瞭基於特徵提取、模式識彆和機器學習方法在水聲信號處理中的應用進展。 第四部分：水聲通信、導航與定位 在水下無法使用電磁波進行有效通信和導航，聲波成為唯一的媒介。本部分係統介紹瞭水聲通信的關鍵技術，包括調製解調技術、多址接入和抗多途乾擾的信道均衡技術。鑒於水聲信道的低速率、高時延和強衰落特性，書中詳細討論瞭針對這些限製的編碼與調製方案的選擇與優化。 在水下導航與定位方麵，本書提供瞭聲學定位技術的全麵概覽。從傳統的超短基綫（USBL）、長基綫（LBL）定位係統，到現代的多傳感器融閤定位，書中對不同方法的誤差來源、精度限製和實施細節進行瞭清晰的對比分析。對於水下自主航行器（AUV）和無人潛航器（UUV）的導航任務，理解如何利用多普勒測速和水聲定位網絡至關重要，這些內容構成瞭導航係統設計的核心。 第五部分：現代水聲信號處理技術 本部分是連接理論與工程實踐的橋梁，聚焦於水下信號的數字化處理與分析。內容涉及聲場反演、海洋環境參數估計以及噪聲與混響抑製。讀者將學習到先進的譜估計技術（如高分辨率譜分析），以及如何利用自適應濾波和波束形成技術來增強對特定目標的接收靈敏度，同時抑製來自環境噪聲和乾擾源的能量。特彆值得一提的是，書中對水下成像技術（如閤成孔徑聲納，SAR）的原理和數據處理流程進行瞭深入的探討，展示瞭如何通過信號處理手段獲得高分辨率的水下地貌和目標圖像。 總結 《現代聲學科學與技術叢書：水聲學（第2版）》凝聚瞭該領域最新的研究成果與工程經驗。它不僅是高等院校相關專業師生的重要教材，更是海洋科學、水下工程、國防安全等領域專業人士深入鑽研的案頭必備工具書。本書以嚴謹的科學態度和詳實的工程案例，係統地構建瞭一個完整的水聲學知識體係，旨在推動我國水聲技術的持續創新與應用發展。 ---

评分☆☆☆☆☆

這本書我真是期待太久瞭！作為一名水聲學領域的研究助理，我一直關注著最新的學術進展，尤其是在這個日新月異的領域。市麵上同類書籍雖然不少，但真正能夠做到係統性、前沿性和深入性的卻不多。我之前的研究方嚮稍微偏嚮於信號處理，但最近開始接觸到一些涉及到海洋環境監測和水下通信的課題，這讓我意識到對水聲學基礎理論和最新技術有更全麵的掌握是多麼重要。我特彆希望這本書能夠涵蓋最新的聲呐係統設計理念、先進的水下信息傳輸方法，以及在海洋資源勘探、環境保護等領域的實際應用案例。比如，關於智能水聲傳感網絡的發展，我希望能有詳細的介紹，瞭解如何利用大數據和人工智能技術來提升水下環境的感知能力。同時，對於一些新興的水聲技術，例如壓電換能器材料的最新突破，或者在水下目標識彆方麵采用的機器學習算法，書中若能有深入的探討，那將是極大的幫助。這本書的“第2版”也預示著內容會比第一版更加充實和更新，這讓我對它寄予厚望，相信它能為我未來的研究工作提供堅實的基礎和重要的啓示。

评分☆☆☆☆☆

翻開這本《現代聲學科學與技術叢書：水聲學（第2版）》，我首先被其嚴謹的標題所吸引，它承諾瞭係統性的知識和前沿的技術。作為一名在水下探測領域工作的工程師，我對聲呐係統的精度和可靠性有著近乎苛刻的要求。這本書能否為我提供更深層次的理論支撐，幫助我理解各種聲呐工作模式下的聲場分布和傳播損失，這是我最關心的。特彆是關於自噪聲抑製和乾擾源分析的章節，如果能有詳細的分析和實用的技巧，那將對我的工作大有裨益。此外，我一直對聲學成像技術的發展趨勢很感興趣，書中若能介紹一些最新的成像算法，例如閤成孔徑聲呐（SAS）的改進，或者高分辨率成像聲呐（HIS）的最新進展，那就太棒瞭。同時，對於水下目標的水聲特徵分析，我也希望有更深入的講解，包括如何通過分析迴聲信號來識彆目標的類型、大小和狀態。這本書能否為我帶來新的靈感，解決工作中遇到的難題，我對此充滿期待。

评分☆☆☆☆☆

我拿到這本《現代聲學科學與技術叢書：水聲學（第2版）》後，第一感覺就是它的編排非常閤理。作為一名在水下工程領域摸爬滾打多年的工程師，我深知理論知識與實際應用相結閤的重要性。很多時候，我們在解決工程問題時，往往會遇到一些基礎理論上的瓶頸，或者需要瞭解最新的技術發展方嚮。這本書的標題就暗示瞭其內容的廣度和深度，從基礎的聲波傳播原理，到復雜的陣列信號處理，再到最新的應用技術，希望能麵麵俱到。我尤其關注書中關於水下目標探測與跟蹤的章節，這對於我們設計和優化聲呐係統至關重要。例如，如何有效地抑製環境噪聲，如何提高對微弱信號的探測能力，以及如何處理多目標跟蹤的復雜情況。另外，對於水下通信方麵，我希望書中能介紹最新的調製解調技術、信道編碼策略，以及如何應對水下信道的多徑效應和衰減問題。這本書能否為我們解決實際工程中的難題提供切實可行的解決方案，或者指明未來技術發展的方嚮，是我最期待的。

评分☆☆☆☆☆

拿到這本《現代聲學科學與技術叢書：水聲學（第2版）》的時候，我還在讀研究生，當時導師推薦我看一些關於水聲學的經典著作，為我的畢業論文打基礎。這本書吸引我的是它的“科學與技術”並重，這意味著它不僅僅是純粹的理論堆砌，還應該包含瞭不少實際的應用和技術細節。我當時對海洋聲學現象特彆感興趣，比如聲波在海洋中的傳播特性，包括摺射、反射、散射等等，以及這些現象如何影響聲呐係統的性能。我還希望書中能夠詳細講解各種聲呐係統的原理和組成，從傳統的成像聲呐到更先進的科學研究用聲呐。特彆是關於生物聲學方麵的介紹，我希望它能涵蓋海洋生物的聲學行為，以及人類活動對海洋聲學環境的影響，這對我理解海洋生態係統非常有幫助。這本書的“第2版”意味著內容有更新，我期待它能加入一些近些年來的研究成果，比如在海洋哺乳動物研究中應用的水聲監測技術，或者在海底地質勘探方麵的新進展。

评分☆☆☆☆☆

作為一名剛入行的海洋技術愛好者，我選擇瞭這本《現代聲學科學與技術叢書：水聲學（第2版）》作為我的入門讀物，主要是看中瞭它“現代”這個詞，以及“科學與技術”的結閤。我希望它能用相對易懂的語言，為我解釋水聲學最基本的一些概念，比如什麼是聲速，聲波是如何在水中傳播的，以及為什麼我們需要研究水聲學。我希望能瞭解一些水下通信的基本原理，比如我們如何在水下進行“對話”，以及水下通信的挑戰是什麼。當然，我也很想知道水聲學在哪些領域有應用，比如海洋探測、船舶導航、軍事用途等等，希望書中能有生動有趣的例子來介紹這些應用。這本書的“第2版”讓我覺得它一定比老版本的內容更新、更與時俱進，我希望它能夠給我一個對水聲學領域的全麵而清晰的認識，幫助我更好地理解海洋世界。

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

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此书不错. 张继，就职于中国人民革命军事博物馆。现为中国书法家协会理事、中国书法家协会隶书专业委员会副主任、中国军事博物馆书画研究院副院长、东方印社社长、中华诗词学会会员等。书法篆刻作品曾入选全国一系列大型书法展、篆刻展。相继担任全国第八届、第九届、第十届书法篆刻展、中国书法兰亭奖及其它全国书法篆刻展览评委。在央视书画频道录制五十余集张继隶书系列讲座，多次应邀到清华大学、北京师范大学、人民大学、首都师范大学、中国篆刻院等院校讲学。出版书法专著多种。时有美术作品及诗联作品发表。分别在中国美术馆及河南、广东、新疆、河北等地举办个人书法篆刻作品展。作品被中南海、中国美术馆、故宫博物院及多家博物馆、陈列馆等收藏。 不知为何，书法变成了我生命中的至爱。少年时代，当我还不懂得何为书法之时，就已受乡间艺人影响，对写写画画情有独钟。据母亲讲，凡我所到之处大都留有笔迹，是否似当今一些景点“到此一游”之类，已不能记得。不过印象颇深的是读小学时内心总害怕某一天拼音字母会取代汉字，到那时书法恐怕就没有了地位，真乃杞人忧天也。十三岁那年，我在村头举办了平生第一次个人书画展，此举可谓轰动乡里。之后对书画的钟爱便一发不可收，以至于常常影响学校的功课。但对于书法，其实当时尚未入门道。不过那种自发、执著、那种纯粹至今仍不断地感动着自己。 张继待真正潜心于书学的系统研习时我才发现，书法艺术是那么奇异与深奥。不同点画、不同构成、不同体势、不同墨彩，其变化无穷，内涵无尽。奇与正、方与圆、收与放、疏与密、刚与柔、实与虚，其意境无限，美妙无比。她使人倾心，使人痴迷，使人陶醉，甚至使人为之癫狂。但我深知，必须有深厚的传统功力作基础，必须有新异的创作理念作主导，必须有纯熟的表现技法作手段，必须有坚实的文化底蕴作保障，还必须有综合的艺术修养作滋补，精品才可能与你结缘。当然这首先需要你毅然摒弃陈腐观念，坚决摆脱功利色彩，还要甘愿与寂寞为伍，甘愿与勤奋为伴，甘愿与谦虚为朋，甘愿与顽强为友。 因为书法，我常常通宵达旦。在夜阑人静之时，市井之喧嚣、工作之重负，杂务之繁多、尘世之凡俗，均可得以暂时解脱。值此真正属于我的有限时段内，一卷古本，令我尽情地研读，一管柔毫，令我尽情地挥洒，继而深沉地自我欣赏，无情地自我剖析，因为书法，我常常囊中羞涩。就学期间，多次因拥有了好几本好书而经济拮据，亦曾因远行求艺而生活窘迫。还有一件趣事令我哭笑不得。多年前我于闹市盛邀邂逅的几位乡友到餐馆一聚，酒足饭饱之后方想起此前已倾囊购买了精美的书帖。那等尴尬，自不待言。好在友善，不疑我诚，反倒请我；因为书法，我不得不重新理解何为“忠孝不能两全”。记不清有多少次，对父母的探视计划因忙于书事而屡屡拖延，探视机会因惜于时间而忍痛放弃。孝敬老人力不从心，照顾妻儿无可奈何，料理家事纸上谈兵，然幸得亲人理解；因为书法，对理应频繁交往之朋友同道无奈或无意间多有失礼或得罪，虽此实非出自本意，然失礼终归失礼；因为书法，我也办过拙事，出过洋相。平日于书房埋头用功之时对家人所言它事所问非所答已非偶然。更令我不能忘却的是十年前一个冬日的深夜，正值创作高潮，恍惚中竟将画毡与砚台随宣纸一同拉出桌面。熟睡在桌边床上的小儿顿时成了一个墨人，被褥衣物尽黑，妻儿惊醒后不知所然。我方如梦初醒，灵感顿失，情致全无，苦不堪言；因为书法，我常常对忧愁、对辛劳、对烦恼、对痛苦反应迟钝。在郁闷之时，于辛酸之际，一旦移情于书，一切懊恼与不悦、浮躁与诱惑、疲惫与倦怠全不见了踪迹。可以如此讲，为了书法，我愿历经风霜，遍尝苦辣，无怨无悔！ 书法，我的至爱！您是那么神秘，那么高古，那么丰厚，那么伟大！是您给了我知识，给了我力量，给了我情操，给了我胸怀，也给了我许多荣誉。我欲追求成功，追求完美，然退而言之，惟有其过程，我亦足矣！我常常为自己的人生有这一真挚情结而感到幸运，为自己能成为书法的忠实信徒而感到自豪，更为四十岁后尚能被特招入伍并专业从事书法艺术创作而倍感欣慰！ 我幸福，因为我拥有至爱！ 我坚韧，为了我永远的至爱！

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