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| 內容簡介： |
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海底地声参数反演是人类海洋研究活动中的重要组成部分，一直是海洋科学研究和海洋工程应用领域的经典研究课题。本书系统地介绍海底地声参数反演的相关理论与技术，全书共9 章，包括绪论、水声学理论基础、反演理论基础、基于声压场的海底地声参数反演方法、基于海底反射特性的海底地声参数反演方法、基于简正波模态频散曲线的海底地声参数反演方法、基于海底混响特性的海底地声参数反演方法、基于舰船辐射噪声的海底地声参数反演方法和海底地声参数连续反演方法。本书既融入了著者团队10 余年来在海底地声参数反演方面的理论与技术研究成果，也纳入了著者团队在国内外重要期刊上发表的30 余篇论文，同时参考了少量国内外相关的研究工作文献。 本书对海底地声参数反演问题叙述详尽，对理论、方法与技术的分析力求系统深入，阐述深入浅出，便于读者自学。
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| 關於作者： |
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杨坤德，博士，西北工业大学教授、博士生导师。“海洋声学信息感知”首批工信部重点实验室主任、国家级重点实验室副主任。长期从事海洋环境与海洋声学、水声信号与信息处理、水声系统设计、海上超视距信息传输等方面的研究，获国家技术发明二等奖、教育部科技进步一等奖、部级科学技术一等奖等，被授予长江学者特聘教授、卓青、国家万人计划领军人才、国务院政府特殊津贴专家等称号，荣获第三届全国创新争先奖。
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| 內容試閱：
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前 言
随着我国海洋强国建设步伐的加快，对海底地声参数反演理论与技术的需求日益增长。海底地声参数反演技术在获取海底底质声学特性参数方面具有成本低、效率高和范围广等优势，能够为水下声源定位、水下目标探测与识别、水下通信与对抗等关键应用提供准确的海洋环境信息基础，具有重大的科学研究价值和实际应用意义。本书是系统地阐述海底地声参数反演理论与技术的专著，涉及海洋工程、水声工程、电子与信息工程、计算机科学等技术领域。
水声信号传播时会受到多种海底环境参数的影响，其中，海底底质声学特性参数的影响尤为显著。如何准确、高效地获取海底底质声学特性参数具有相当的难度，现阶段主要有两类方法：一类是直接测量方法，该方法效率较低，实际测量结果有明显的局限性；另一类是海底地声参数反演方法。相比之下，海底地声参数反演方法具有效率高、成本低和范围广的优势。因此，作为海洋声学与信息感知领域众多学者关注的重点和热点，海底地声参数反演研究在国内外方兴未艾，相关理论与技术成果不断涌现。然而，系统地阐述海底地声参数反演理论与技术的专著十分匮乏，远未满足我国海洋声学与信息感知领域科研、生产和教学的相关需求，不利于本领域技术的长远发展。著者团队长期致力于海底地声参数反演研究，针对我国周边的水声环境，面向不同的应用需求和不同的水下观测系统，开展了系统、全面的理论研究和实验验证工作，取得了一系列研究成果。本书系统地介绍著者团队在该领域的研究成果，供同行参考借鉴，并期望共同推动相关理论与技术向更深入、
更系统的方向发展和应用。
全书共9 章，主要内容如下：
第1 章概述海底地声参数反演的研究意义、研究历史与现状。
第2 章介绍水声学理论基础，包括水声学基本概念、常用声传播模型、沉积物声传播理论、分层海底对声传播的影响等基本知识。
第3 章介绍确定性海底地声参数反演理论与方法和随机性海底地声参数反演理论与方法，涉及常用的优化算法和贝叶斯近似推断算法（本书称之为贝叶斯反演方法）。
第4 章介绍基于声压场的海底地声参数反演方法，包括基于深海声影区声传播损失数据的贝叶斯反演方法，以及海底地声参数和声源位置参数同时求解的方法。
第5 章介绍基于海底反射特性的海底地声参数反演方法，包括基于深海可靠声路径海底声反射损失的海底地声参数反演方法、基于深海声影区海底声反射损失的海底地声参数反演方法、基于海底声反射损失的贝叶斯反演方法、基于海底声反射多途时延的贝叶斯反演方法。
第6 章介绍基于简正波模态频散曲线的海底地声参数反演方法，包括简正波模态频散曲线的分离和提取、基于简正波模态频散曲线的近距离单声源海底地声参数反演方法、基于简正波模态频散曲线的远距离双声源海底地声参数反演方法、距离变化条件下基于简正波模态频散曲线的双声源海底地声参数反演方法、基于简正波模态能量的海底衰减系数反演方法。
第7 章介绍基于海底混响特性的海底地声参数反演方法，包括基于深海海底混响强度随时间衰减规律的海底地声参数反演方法和基于深海海底混响信号统计-物理特性的海底地声参数反演方法。
第8 章介绍基于舰船辐射噪声的海底地声参数反演方法，包括基于舰船辐射噪声的时频联合海底地声参数反演方法和基于近距离舰船辐射噪声的海底地声参数反演方法。
第9 章介绍海底地声参数连续反演方法，包括序贯贝叶斯滤波理论基础、基于集合卡尔曼-粒子滤波算法的海底地声参数连续反演方法和基于自适应粒子滤波算法的海底地声参数连续反演方法。
本书编写分工如下：杨坤德负责统稿并编写第1、2、3 章，郝望编写第4、5 章，郭晓乐编写第6章，徐丽亚编写第7章，刘鸿编写第8、9章。书中既纳入了著者团队在国内外重要期刊上发表的学术论文，也涉及著者团队所指导的多名研究生的部分成果，这些研究生包括郭晓乐、徐丽亚、肖鹏等。同时，本书所反映的研究结果得到了多项国家级科研项目的支持，是在课题组长期科研工作基础上提炼而成的。在此期间，西北工业大学航海学院的相关老师为此做出了重要贡献，这些老师包括马远良、段睿、杨秋龙、李辉、段顺利等。在此，对国家级科研项目组与著者所在的学校有关部门、有关老师和研究生深表感谢！
希望本书的出版对水下观测、水下遥感、水下探测、水下通信、水中兵器、海洋科学、海洋工程、海洋开发等领域的科研人员、研究生和本科生有所帮助。
由于著者水平有限，书中定然存在欠妥之处，恳请广大读者批评指正。
著 者
2025 年2 月
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