水中静态目标声散射信号分析

目录
丛书前言
自序
第1章 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 水下目标声散射物理机理及其信号处理方法 4
1.2.1 水下目标声散射理论 5
1.2.2 水下目标信号处理 7
参考文献 10
第2章 水下目标声散射理论基础 16
2.1 目标强度 17
2.2 目标散射声场微分方程及相关解法 19
2.2.1 目标散射声场微分方程 19
2.2.2 简正级数解 25
2.2.3 共振散射理论 27
2.3 目标散射声场积分方程及相关解法 30
2.3.1 目标散射声场积分方程 31
2.3.2 边界元法和有限元法 37
2.3.3 Kirchhoff近似方法 39
2.3.4 亮点模型 41
2.4 典型形状目标声散射特性分析 42
2.4.1 目标声散射成分及特性分析 42
2.4.2 水下典型形状目标声散射 45
2.5 水中目标声散射实验研究 67
2.5.1 消声水池悬吊目标散射特性测量实验 67
2.5.2 基于亮点模型的实验目标模型声散射特性分析 69
2.5.3 实验目标模型声散射特性理论计算分析 76
2.5.4 实验目标模型数据处理结果分析 77
参考文献 82
附录 84
第3章 小波变换域水下目标声散射回波特性分析 90
3.1 小波变换理论概述 90
3.1.1 基于Fourier分析的小波变换 90
3.1.2 小波分析的优势 90
3.2 小波分析基础 92
3.2.1 连续小波变换 92
3.2.2 离散小波变换 96
3.3 小波变换的目标回波分析 102
3.3.1 目标回波频谱结构理论分析 103
3.3.2 目标回波频域特性的小波仿真分析 107
3.4 实验数据处理 115
3.4.1 FCWT处理分析 115
3.4.2 FDWT处理分析 117
参考文献 118
第4章 时频域水下目标声散射回波特性分析 119
4.1 多分量线性调频信号的Wigner-Ville分布交叉项去除 119
4.1.1 Wigner-Ville分布 119
4.1.2 WVD坐标旋转滤波的交叉项去除 122
4.1.3 实验数据处理 130
4.2 时频域图像形态学滤波交叉项去除 131
4.2.1 形态学基本运算 131
4.2.2 目标回波交叉项抑制的形态学方法 138
4.2.3 实验数据处理 141
4.3 WVD-Hough变换方法 148
4.3.1 Hough变换 148
4.3.2 WVD-Hough变换的特征提取 153
4.3.3 目标回波时频特征选择方法 158
4.4 径向高斯核时频分析方法的声散射信号结构提取 159
4.4.1 自适应径向高斯核时频分布 160
4.4.2 RARGK时频分析方法 167
4.4.3 实验数据处理 173
4.5 乘积高阶模糊函数的声散射信号时频特性分析 175
4.5.1 乘积高阶模糊函数 175
4.5.2 乘积高阶模糊函数核的时频分布 179
4.5.3 乘积高阶模糊函数与核函数的设计 180
4.5.4 多分量LFM信号理想核函数的时频分布 182
4.5.5 实验数据处理 183
参考文献 188
第5章 分数阶Fourier变换域水下目标声散射回波特性分析 190
5.1 分数阶Fourier变换 190
5.1.1 分数阶Fourier变换的定义 190
5.1.2 分数阶Fourier变换的相关性质 191
5.1.3 分数阶Fourier变换的数值计算 192
5.2 目标几何声散射回波的分数阶Fourier变换 193
5.2.1 镜反射回波 193
5.2.2 棱角反射回波 195
5.3 声散射回波在离散分数阶Fourier变换域的分辨 198
5.3.1 离散分数阶Fourier变换域下散射回波的特性 198
5.3.2 仿真分析 200
5.3.3 实验数据处理 201
参考文献 204
第6章 水下目标多角度声散射特征 206
6.1 目标声散射成分信号分离 206
6.1.1 目标回波解调频 206
6.1.2 仿真分析 207
6.2 目标几何声散射时延估计 213
6.2.1 时延的谱估计方法 213
6.2.2 仿真分析 215
6.3 实验数据处理 217
6.3.1 目标回波结构分析 217
6.3.2 目标声散射时延估计 223
参考文献 228