水聲陣列信號的匹配場處理（簡體書）

本書深入系統地介紹了水聲陣列信號匹配場處理的理論和方法。全書主要內容有：水聲環境參數反演的總體框架，淺海環境參數寬帶匹配場反演，淺海聲速剖面的反演方法，匹配場定位的基本原理和穩健方法，匹配場噪聲抑制的原理和穩健方法等。本書內容新穎，體現了近年來國內外尤其是作者所在的課題組在該專業領域的有關研究成果，突出了需要解決的實際問題，可供從事水聲工程、海洋工程、聲納技術等領域的科技人員和高等院校師生參考。

楊坤德，1974年生，分別于1996年、1999年、2003年獲西北工業大學學士、碩士和博士學位，現為西北工業大學航海學院副教授，碩士生導師。2006-2007年在加拿大維多利亞大學從事訪問學者研究。主持國家自然科學基金2項，其他科研項目7項，并參與8項國家及省部級科研項目；已發表論文40余篇，被SCI、EI等檢索20余篇次；已授權專利3項；參編教材2部；獲各種科技獎勵4項。現為IEEE會員，中國聲學學會青年工作委員會委員，中國海洋學會海洋物理分會委員。主要研究領域為水聲物理、聲納技術、水聲信號處理、海上電磁傳播等。

第1章　概述
　1.1　匹配場處理的含義
　1.2　水聲環境參數的匹配場反演
　1.3　水下目標的匹配場被動定位
　1.4　匹配場噪聲抑制
　參考文獻
第2章　水聲環境參數反演的總體框架
　2.1　引言
　2.2　水聲環境參數反演的目標函數
2.2.1　匹配物理量及目標函數的建立
2.2.2　淺海環境參數模型的建立
2.2.3　反演參數的上下邊界
2.2.4　反演參數的敏感性分析
　2.3　拷貝場計算的基本模型
2.3.1　聲傳播的基本模型
2.3.2　常用模型計算程序的性能比較
　2.4　參數反演的全局尋優算法
2.4.1　用差異進化算法進行海洋環境參數反演
2.4.2　差異進化算法的性能仿真
2.4.3　基於差異進化算法的混合優化算法
2.4.4　混合優化算法在匹配場反演中的性能分析
　2.5　參數反演結果的不確定性分析
2.5.1　參數反演不確定性分析的研究現狀
2.5.2　逆問題的貝葉斯積分
2.5.3　鄰域近似算法的基本原理
2.5.4　估計PPD的鄰域算法結構及仿真結果
2.5.5　實驗數據驗證
　2.6　本章小結
　參考文獻
第3章　淺海環境參數寬帶匹配場反演
　3.1　引言
　3.2　寬帶匹配場反演的最大似然目標函數分析
3.2.1　寬帶數據假設
3.2.2　觀察數據具有幅度和相位信息時的目標函數
3.2.3　觀察數據只有幅度信息時的目標函數
　3.3　相干與非相干寬帶匹配場處理
3.3.1　數據模型與Bartlett處理器
3.3.2　寬帶非相干Bartlett處理器
3.3.3　寬帶相干處理器
3.3.4　Westwood寬帶匹配場處理器
　3.4　寬帶匹配場反演的多步優化方法
3.4.1　反演模型參數的敏感性指數
3.4.2　多步匹配場反演方法
　3.5　寬帶匹配場反演的實例
3.5.1　實驗條件
3.5.2　水平不變的寬帶匹配場反演
3.5.3　水平變化的寬帶匹配場反演
3.5.4　參數反演結果的比較分析
　3.6　淺海環境參數反演的誤差來源分析
　3.7　本章小結
　參考文獻
第4章　淺海聲速剖面的反演方法
　4.1　引言
　4.2　淺海聲速剖面的經驗正交函數表示
4.2.1　用EOF表示聲速剖面的原理
4.2.2　中國東海聲速剖面的EOF表示　
　4.3　沉積層對多途到達結構的影響
4.3.1　沉積層分類
4.3.2　仿真條件
4.3.3　多途到達的簡正波模型仿真方法
4.3.4　多途到達的聲線仿真方法
4.3.5　多途到達仿真結果的比較
　4.4　淺海聲速剖面的聲線到達時差反演方法
4.4.1　到達時差反演方法的原理
4.4.2　到達時差反演的實驗數據分析
　4.5　淺海聲速剖面的匹配波束反演
4.5.1　匹配波束反演的原理
4.5.2　匹配波束反演的實驗數據驗證
　4.6　本章小結
　參考文獻
第5章　匹配場定位的基本原理和穩健方法
　5.1　線性匹配場處理器的原理
　5.2　全階自適應匹配場處理器
5.2.1　自適應匹配場處理器的原理
5.2.2　非相干噪聲條件下的匹配場處理陣增益
5.2.3　非相關多源干擾噪聲條件下的匹配場處理陣增益
5.2.4　匹配場處理對失配誤差的敏感性
　5.3　自適應降階匹配場算法
5.3.1　自適應降階匹配場算法的通用結構
5.3.2　基於特徵向量的降階自適應匹配場處理算法
5.3.3　基於模式分解的降階自適應匹配場處理算法
　5.4　環境參數失配條件下的穩健自適應匹配場定位算法
5.4.1　鄰域位置約束的匹配場定位算法
5.4.2　環境擾動約束的匹配場定位算法
　5.5　運動目標自適應匹配場定位的運動補償算法
5.5.1　運動點源的聲場模型
5.5.2　運動補償算法
5.5.3　強干擾背景下的子空間運動補償算法
　5.6　不確定環境下的穩健自適應匹配場處理
5.6.1　環境失配及存在水面強干擾時的AMFP方案
5.6.2　性能仿真
5.6.3　實驗數據驗證
　5.7　基於扇區特徵向量約束的穩健自適應匹配場處理器
5.7.1　扇區聚焦約束自適應匹配場處理器
5.7.2　扇區特徵向量約束自適應匹配場處理器
5.7.3　MV-SEC的特點
5.7.4　性能仿真
5.7.5　實驗數據驗證
　5.8　基於環境擾動的線性匹配場處理方法
5.8.1　環境擾動線性匹配場的原理
5.8.2　線性匹配場干擾抑制算法
5.8.3　性能仿真
5.8.4　實驗數據驗證
　5.9　本章小結
　參考文獻
第6章　匹配場噪聲抑制的原理和穩健方法
　6.1　匹配場噪聲抑制的研究歷程
　6.2　匹配場噪聲抑制的原理與穩健方法
6.2.1　匹配場噪聲抑制的基本原理
6.2.2　多約束匹配場噪聲抑制的理論解
6.2.3　匹配場波束形成后噪聲抑制方法
6.2.4　性能仿真
　6.3　MFPIC用于同方向強干擾背景下的目標檢測
　6.4　匹配場噪聲抑制的矩陣濾波方法
6.4.1　矩陣濾波方法的原理
6.4.2　穩健的空域矩陣濾波方法
　6.5　基於矩陣濾波的拖線陣匹配場噪聲抑制方法
6.5.1　拖船噪聲抑制的矩陣濾波方法
6.5.2　數值仿真實驗及結果
　6.6　本章小結
　參考文獻