水声建模与声纳系统分析

课程编码：180093081002M3001H 英文名称：Underwater Acoustic Modeling and Sonar System Analysis 课时：40 学分：2.00 课程属性：专业课 主讲教师：马晓川

本课程是为信号与信息处理学科研究生的专业课。本课程结合水下无人系统应用，讲授声学性能设计建模的基本原理和方法。包括振动建模、声学传感器、海洋声学传播模型、混响与目标回波建模、主被动声呐方程、海洋噪声背景下的目标检测与参数估计等内容。

大学物理，信号与系统，随机过程

第一章 水声学与声纳技术概论 3.0学时 马晓川
第1节 认识海洋、探测海洋
第2节 水声学及声纳工程中的技术术语
第3节 水声学及声纳发展简史
第二章 振动的建模分析 6.0学时 马晓川
第1节 振动的集总参数模型
第2节 振动的分布参数模型：连续介质中波
第3节 平面波的电路模拟模型
第三章 水听器、水声换能器及声源的建模分析 6.0学时 马晓川
第1节 水听器的电路等效模型
第2节 换能器的电路等效模型
第3节 声纳阵列（声源振子）
第四章 海洋中声传播建模分析 15.0学时 马晓川
第1节 概述：声速、声道、海底、海面、声能量的损失
第2节 海洋声场模型：四维波动方程
第3节 均匀介质中波动方程的解
第4节 分层介质中波动方程的解：积分变换法、简正波法、射线法
第五章 海洋中的噪声和混响建模分析 3.0学时 马晓川
第1节 海洋噪声场建模
第2节 海洋混响建模
第六章 水声信号处理方法 3.0学时 马晓川
第1节 空域滤波：波束形成
第2节 频域滤波：傅里叶方法
第3节 时域滤波：匹配滤波
第七章 水声信号处理方法 3.0学时 马晓川
第1节 声纳系统背景噪声、混响
第2节 被动声纳方程
第3节 主动声纳方程
第八章 考试 1.0学时 马晓川
第1节 考试

马晓川，中科院声学所研究员，博导。从事水下航行器的总体设计和声呐探测技术研究工作。曾获得国家科技进步二等奖、国家创新争先奖等奖励，以及国家有突出贡献的中青年专家、电子学会优秀科技工作者、朱李月华优秀教师等称号。
李璇，中科院声学所研究员，硕导，中科院青年创新促进会成员。近年来主持了多项课题，包括国家自然科学基金项目、科技委项目、中科院创新项目、预研项目等。研究方向主要集中在水声信号处理领域，包括水下多平台联合联合探测、目标参数估计、水声阵列信号处理等。