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第1章 绪论1

1.1 概述1

1.2 声呐的发展简史和声呐的现状2

1.2.1 声呐的发展简史［1］［4］［5］［6］2

1.2.2 声呐技术现状3

1.3 声呐系统的分类5

1.3.1 引言5

1.3.2 按工作原理（方式）分类6

1.3.3 按声呐装置的体系分类8

1.4 声呐系统的战术指标和技术指标12

1.4.1 引言12

1.4.2 声呐系统的主要战术指标12

1.4.3 声呐系统主要技术指标15

1.5 声呐方程16

1.5.1 主动声呐方程17

1.5.2 被动声呐方程19

习题与思考题20

参考文献20

第2章 主动声呐信号分析22

2.1 概述22

2.2 主动声呐信号的几种描述方法23

2.2.1 时间函数23

2.2.2 频谱函数24

2.2.3 模糊函数24

2.3 信号的模糊函数24

2.3.1 信号的多普勒频移25

2.3.2 信号的模糊函数27

2.3.3 模糊函数的性质30

2.4 常用主动声呐信号特性31

2.4.1 单频矩形脉冲（CW）31

2.4.2 线性调频（LFM）脉冲信号33

2.4.3 双曲线调频信号36

2.4.4 伪随机调相信号与伪随机信号41

2.4.5 信号形式及工作参数的选择42

习题与思考题44

参考文献45

第3章 声呐系统定向方法46

3.1 声呐系统定向的基本原理46

3.2 最大值测向47

3.2.1 原理［1］47

3.2.2 定向精度分析48

3.3 相位法测向50

3.3.1 相位法测向的定向精度与多值性50

3.3.2 和差式相位测向方法［3］52

3.3.3 检相法56

3.4 振幅差值测向法58

3.5 相幅法测向60

3.6 正交相关测向法61

3.6.1 概述61

3.6.2 相关法测向原理［8］［9］［10］62

习题与思考题65

参考文献66

第4章 声呐的波束形成技术67

4.1 声呐波束形成的一般原理67

4.1.1 波束形成的基本原理67

4.1.2 多元阵指向性的一般表示69

4.1.3 阵元的幅度加权71

4.2 直线多波束阵的有关问题76

4.2.1 引言76

4.2.2 线阵的自然方向性特性77

4.2.3 相移波束形成与时延波束形成78

4.2.4 直线阵扫描角度的限制——中心非模糊扇面的概念79

4.2.5 中心非模糊扇面内的独立波束数81

4.3 直线阵相移波束形成器83

4.3.1 电阻相移波束形成器83

4.3.2 DFT波束形成87

4.4 波束扫描技术（脉冲内波束扫描）90

4.4.1 时变相移波束扫描90

4.4.2 DFT波束扫描器93

4.5 线阵时延波束形成100

4.5.1 引言100

4.5.2 多比特与单比特数字多波束系统101

4.5.3 时间压缩式数字波束形成103

4.5.4 数字内插波束形成106

4.6 圆阵波束形成的几种方法109

4.6.1 电子开关波束形成109

4.6.2 横向滤波器波束形成110

4.6.3 加法延迟线波束形成器114

4.7 频域波束形成115

4.7.1 频域波束形成的基本原理［23］115

4.7.2 均匀间隔直线阵频域波束形成116

4.7.3 圆阵频域波束形成［23］［24］118

习题与思考题119

参考文献121

第5章 声呐系统的测距方法123

5.1 概述123

5.2 主动测距方法123

5.2.1 脉冲测距法［1］123

5.2.2 调频信号测距法125

5.2.3 相位测距法135

5.3 被动测距方法137

5.3.1 概述137

5.3.2 被动测距的几何原理138

5.3.3 测距误差分析140

5.3.4 关于时延的测量144

习题与思考题146

参考文献146

第6章 声呐系统的测速方法148

6.1 概述148

6.2 目标速度的测量148

6.2.1 位变率法148

6.2.2 回波脉冲比较法150

6.2.3 多普勒测速法151

6.3 本舰航速的测定154

6.3.1 概述154

6.3.2 多普勒测速法154

6.3.3 相关测速163

习题与思考题168

参考文献169

第7章 声呐信号的接收与发送170

7.1 声呐接收机与发射机组成及主要技术指标170

7.1.2 概述170

7.1.2 接收机与发射机的主要技术指标171

7.2 接收机工作特性175

7.2.1 阈值、检测概率和虚警概率［2］175

7.2.2 接收机工作特性曲线［4］177

7.2.3 被动声呐ROC的建立［5］178

7.2.4 检测阈182

7.2.5 声呐接收机工作特性的应用——置信级的确定184

7.3 接收动态范围压缩和归一化186

7.3.1 动态范围压缩和归一化的概念186

7.3.2 自动增益控制系统（AGC）［10］187

7.3.3 混响归一化191

7.3.3 混响增益控制192

7.3.4 空间背景归一化和频域背景归一化193

7.3.5 其他常用的动态范围压缩和归一化方法195

7.4 声呐发射机有关问题198

7.4.1 发射波形的产生199

7.4.2 相控发射201

7.4.3 声呐发射机的负载匹配204

习题与思考题206

参考文献207

第8章 典型声呐信号的处理方法208

8.1 概述208

8.2 主动声呐信号处理209

8.2.1 匹配滤波器209

8.2.2 两种信号匹配滤波器的输出212

8.2.3 时间压缩相关器215

8.2.4 差频相关器218

8.2.5 信道的影响及改进方法222

8.3 被动声呐信号处理224

8.3.1 被动声呐信号处理的特点224

8.3.2 平方积分处理226

8.3.3 分裂阵互相关接收231

习题与思考题232

参考文献234

第9章 现代声呐技术和系统介绍235

9.1 概述235

9.2 拖曳线列阵声呐与舷侧阵声呐237

9.2.1 拖曳线列阵声呐237

9.2.2 舷侧阵声呐240

9.3 双基地和多基地声呐241

9.3.1 引言241

9.3.2 双基地声呐定位原理242

9.3.3 双基地与多基地声呐的配置244

9.3.4 双基地与多基地声呐的其他技术问题246

9.4 地形地貌探测声呐247

9.4.1 引言247

9.4.2 侧扫声呐248

9.4.3 多波束回波测深仪（条带测深仪）250

9.5 探雷声呐和合成孔径声呐255

9.5.1 猎雷声呐255

9.5.2 合成孔径声呐（SAS）260

9.6 水声通信技术简介265

9.6.1 引言265

9.6.2 水声通信的特点和面临的问题265

9.6.3 水声通信的体制267

习题和思考题269

参考文献271