水中靜態(tài)目標聲散射信號分析

目錄
叢書前言
自序
第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.2 水下目標聲散射物理機理及其信號處理方法 4
1.2.1 水下目標聲散射理論 5
1.2.2 水下目標信號處理 7
參考文獻 10
第2章 水下目標聲散射理論基礎 16
2.1 目標強度 17
2.2 目標散射聲場微分方程及相關解法 19
2.2.1 目標散射聲場微分方程 19
2.2.2 簡正級數(shù)解 25
2.2.3 共振散射理論 27
2.3 目標散射聲場積分方程及相關解法 30
2.3.1 目標散射聲場積分方程 31
2.3.2 邊界元法和有限元法 37
2.3.3 Kirchhoff近似方法 39
2.3.4 亮點模型 41
2.4 典型形狀目標聲散射特性分析 42
2.4.1 目標聲散射成分及特性分析 42
2.4.2 水下典型形狀目標聲散射 45
2.5 水中目標聲散射實驗研究 67
2.5.1 消聲水池懸吊目標散射特性測量實驗 67
2.5.2 基于亮點模型的實驗目標模型聲散射特性分析 69
2.5.3 實驗目標模型聲散射特性理論計算分析 76
2.5.4 實驗目標模型數(shù)據(jù)處理結(jié)果分析 77
參考文獻 82
附錄 84
第3章 小波變換域水下目標聲散射回波特性分析 90
3.1 小波變換理論概述 90
3.1.1 基于Fourier分析的小波變換 90
3.1.2 小波分析的優(yōu)勢 90
3.2 小波分析基礎 92
3.2.1 連續(xù)小波變換 92
3.2.2 離散小波變換 96
3.3 小波變換的目標回波分析 102
3.3.1 目標回波頻譜結(jié)構理論分析 103
3.3.2 目標回波頻域特性的小波仿真分析 107
3.4 實驗數(shù)據(jù)處理 115
3.4.1 FCWT處理分析 115
3.4.2 FDWT處理分析 117
參考文獻 118
第4章 時頻域水下目標聲散射回波特性分析 119
4.1 多分量線性調(diào)頻信號的Wigner-Ville分布交叉項去除 119
4.1.1 Wigner-Ville分布 119
4.1.2 WVD坐標旋轉(zhuǎn)濾波的交叉項去除 122
4.1.3 實驗數(shù)據(jù)處理 130
4.2 時頻域圖像形態(tài)學濾波交叉項去除 131
4.2.1 形態(tài)學基本運算 131
4.2.2 目標回波交叉項抑制的形態(tài)學方法 138
4.2.3 實驗數(shù)據(jù)處理 141
4.3 WVD-Hough變換方法 148
4.3.1 Hough變換 148
4.3.2 WVD-Hough變換的特征提取 153
4.3.3 目標回波時頻特征選擇方法 158
4.4 徑向高斯核時頻分析方法的聲散射信號結(jié)構提取 159
4.4.1 自適應徑向高斯核時頻分布 160
4.4.2 RARGK時頻分析方法 167
4.4.3 實驗數(shù)據(jù)處理 173
4.5 乘積高階模糊函數(shù)的聲散射信號時頻特性分析 175
4.5.1 乘積高階模糊函數(shù) 175
4.5.2 乘積高階模糊函數(shù)核的時頻分布 179
4.5.3 乘積高階模糊函數(shù)與核函數(shù)的設計 180
4.5.4 多分量LFM信號理想核函數(shù)的時頻分布 182
4.5.5 實驗數(shù)據(jù)處理 183
參考文獻 188
第5章 分數(shù)階Fourier變換域水下目標聲散射回波特性分析 190
5.1 分數(shù)階Fourier變換 190
5.1.1 分數(shù)階Fourier變換的定義 190
5.1.2 分數(shù)階Fourier變換的相關性質(zhì) 191
5.1.3 分數(shù)階Fourier變換的數(shù)值計算 192
5.2 目標幾何聲散射回波的分數(shù)階Fourier變換 193
5.2.1 鏡反射回波 193
5.2.2 棱角反射回波 195
5.3 聲散射回波在離散分數(shù)階Fourier變換域的分辨 198
5.3.1 離散分數(shù)階Fourier變換域下散射回波的特性 198
5.3.2 仿真分析 200
5.3.3 實驗數(shù)據(jù)處理 201
參考文獻 204
第6章 水下目標多角度聲散射特征 206
6.1 目標聲散射成分信號分離 206
6.1.1 目標回波解調(diào)頻 206
6.1.2 仿真分析 207
6.2 目標幾何聲散射時延估計 213
6.2.1 時延的譜估計方法 213
6.2.2 仿真分析 215
6.3 實驗數(shù)據(jù)處理 217
6.3.1 目標回波結(jié)構分析 217
6.3.2 目標聲散射時延估計 223
參考文獻 228