水声学原理(第3版)

本书讨论了声波在水中传播时的现象、规律及机理，为水声工程的科学研究、水声技术的不断发展和水声设备的性能提升提供了理论基础。本书以声呐方程为纲，除检测阈外，对方程中其余各项独立设章进行讨论。本书共9章，前8章分别讨论声呐方程、海洋的声学特性、海洋中的声传播理论、典型传播条件下的声传播、声波在声呐目标上的反射和散射、海洋中的混响、水下噪声、声传播起伏。本书最后一章简要介绍近些年来的部分水声科技进展。

丛书前言
第三版修订说明
第二版修订说明
第一版前言
绪论1
第1章声呐方程3
1.1声呐及其工作方式3
1.2水声换能器和它的指向性指数4
1.3声呐参数8
1.4主动声呐方程和被动声呐方程11
1.5组合声呐参数13
1.6声呐方程的应用及注意事项14
1.7声源辐射功率增大的17
1.8简介19
习题20
参考文献20
第2章海洋的声学特性21
2.1海水中的声速21
2.2海水中的声吸收30
2.3海底及其声学特性36
2.4声波在介质层上的反射45
2.5声波在流体-固体分界面上的反射49
2.6海面及其声学特性54
2.7海洋内部的不均匀性60
习题62
参考文献63
第3章海洋中的声传播理论65
3.1波动方程和定解条件65
3.2波动声学基础72
3.3射线声学基础84
3.4分层介质中的射线声学95
3.5分层介质中的声线图绘制103
习题110
参考文献110
第4章典型传播条件下的声传播112
4.1邻近海面的水下点源声场112
4.2表面声道中的声传播121
4.3深海声道中的声传播138
4.4深海负梯度和负跃层声传播148
4.5均匀浅海声传播153
4.6虚源理论求解均匀浅海中的声传播158
4.7浅海表面声道中的声传播161
习题165
参考文献166
第5章声波在声呐目标上的反射和散射167
5.1声呐目标的目标强度167
5.2常见声呐目标TS值的一般特性169
5.3TS值的实验测量和常见目标的TS值177
5.4目标回声信号183
5.5刚性球体的散射声场188
5.6声波在弹性物体上的散射194
5.7壳体目标上的回声信号202
5.8亥姆霍兹积分方法求解散射声场206
5.9声散射逆问题简介211
习题215
参考文献215
第6章海洋中的混响217
6.1海洋混响基本概念217
6.2体积混响221
6.3海水中气泡的声学特性228
6.4海面混响234
6.5海底混响239
6.6混响的统计特性244
6.7混响的预报251
6.8浅海海底混响的理论建模254
习题262
参考文献263
第7章水下噪声264
7.1描述噪声的几个基本物理量264
7.2海洋环境噪声268
7.3航船噪声理论模型279
7.4风成噪声理论模型284
7.5舰船和鱼雷的辐射噪声293
7.6舰船、潜艇和鱼雷的自噪声305
7.7舰船噪声控制简介312
习题323
参考文献323
第8章声传播起伏325
8.1海水介质温度随机不均匀性和声传播起伏325
8.2介质中随机不均匀的声散射引起的声传播起伏328
8.3随机界面上的声散射和声传播起伏341
8.4内波和声传播起伏简介346
8.5声传播起伏对声呐测量精度的影响350
习题356
参考文献356
第9章水声科技进展简介358
9.1水声信号处理的匹配场处理技术358
9.2海洋声学层析技术362
9.3舰船声隐身技术363
9.4矢量水听器及其信号处理基础368
9.5三维海洋环境中的声传播372
9.6北极水声学380
习题389
参考文献389