进入21世纪的声纳技术

海洋开发和反潜战的需求是推动声纳技术开发的巨大动力，水声物理、水声信号处理及相关学科的发展又促使声纳设计日趋完善，本文介绍声纳技术在进入21世纪时所面临的机遇和挑战；水声信号处理领域近期研究的热点问题以及声纳系统设计中的技术创新课题。     

一位新中国声学家的成长之路

李启虎院士简介 水声信号处理和声纳设计专家,浙江温州市人,出生于1939年,1963年毕业于北京大学数学力学系,中国科学院声学研究所研究员,1997年当选为中国科学院院士. 长期从事信号处理理论和声纳设计、研制工作.结合我国浅海声传播的特点,创造性地应用信息论、数字信号处理、水声工程等理论,解决了一系列水声信号处理中的问题,为我国水声技术的发展做出了重要贡献.     

矢志创新铸辉煌,壮心不已续华章——贺李启虎院士八十华诞

2019年7月11日,我们迎来了李启虎先生的八十华诞。先生是水声信号处理和声呐设计领域享誉世界的专家、中国科学院院士,曾任中国科学院声学研究所所长、国家“863”计划海洋监测主题专家组组长、总装备部国家重大安全项目专家组组长。他长期从事信号处理理论研究和声呐设计、研制工作,结合我国浅海声传播的特点,创造性地应用信息论、数字信号处理、水声工程等理论,解决了一系列水声信号处理中的问题,为我国国防水声事业及国家信息化建设做出了突出的贡献。     

矢志创新铸辉煌 壮心不已续华章——贺李启虎院士八十华诞

<正>2019年7月11日,我们将迎来李启虎先生的八十华诞.先生是水声信号处理和声呐设计领域享誉世界的专家,中国科学院院士,曾任中国科学院声学研究所所长,国家"863"计划海洋监测主题专家组组长,总装备部国家重大安全项目专家组组长。他长期从事信号处理理论研究和声呐设计、研制工作,结合我国浅海声传播的特点,创造性地应用信息论、数字信号处理、水声工程等理论,解决了一系列水声信号处理中的问题,为我国国防水声事业及国家信息化建设做出了突出的贡献。     

第一讲进入21世纪的声纳技术

海洋开发和反潜战的需求是推动声纳技术开发的巨大动力.水声物理、水声信号处理及相关学科的发展又促使声纳设计日趋完善.文章介绍了声纳技术在进入21世纪时所面临的机遇和挑战,水声信号处理领域近期研究的热点问题以及声纳系统设计中的技术创新课题.     

瞬时频率序列及其低阶矩的应用研究

频谱分析已被广泛应用于信号处理技术中。本文介绍了瞬时频率序列分析方法，讨论了频谱分析与时间域瞬时频率分析之间的关系．重点介绍了瞬时频率序列及其低阶矩在水声信号处理中的应用．海试及湖试结果与理论分析和计算机仿真结果一致．本文提出的瞬时频率方差估计器用于窄ＣＷ脉冲的检测可显著提高抗脉冲干扰的能力。     

《李启虎院士论文选集》

正科学出版社,北京,2019年7月,1009页,定价:499元著名的声呐系统设计及信号处理专家,《声学学报》、《Chinese Journal of Acoustics》两刊副主编李启虎院士的《李启虎院士论文选集》出版了。作者结合我国浅海声传播的特点,创造性地应用信息论、数字信号处理、水声工程等理论,解决了一系列水声信号处理中的问题,在本书都有体现。     

声纳信号宽容性检测指数的初步分析

自上世纪六十年代以来,信号的宽容性(Robust,Robustness)处理就开始在统计数学与信号处理领域受到关注。由于声纳使用的水声环境的特殊复杂性,从事声纳信号处理和声纳设计的学者对环境适应性处理和宽容性水声信号处理开展了大量的研究。主要的目的是探索水声环境效应以及对声纳信号处理的影响,企图寻求一种适应环境的宽容性信号处理方法。本文初步探讨水声信号处理领域宽容性检测的基本概念,给出一种度量宽容性性能的数量指标。同时推导在不同声速剖面下声纳检测宽容性指标和所使用频率的关系。对文中所提出的理论方法与国内外实际海试的某些实例进行了分析比较。     

基于ADSP—21060 SHARC高速通用声呐信号处理系统

中国科学院声学研究所信号处理研究室长期从事水声信号处理、水声工程和声呐系统的研究和实验工作,研制出了第二代到第四代声呐系统,积累了丰富的经验、本文介绍一种利用ＡＤＳＰ—２１０６０ＳＨＡＲＣ芯片研发而成的通用信号处理板。它具有体积小、功能完备、运算速度快、并行处理能力强、可靠性高等特点。可任意集成不同的信号处理系统,适用于各种信号处理领域。     

船舶辐射噪声的混沌现象研究

水下弱信号的检测和识别是当今水声信号处理领域中存在的难题．应用混沌、分形理论，从根空间轨迹、Lyapunov指数和关联维等方面研究了船舶辐射噪声的混饨现象，发现船舶辐射噪声信号的确存在混沌吸引子，且不同类别的信号具有不同的吸引子维数．这一结果将为水声信号处理，为水下目标探测和识别提供崭新的理论手段。     

水声信号处理领域新进展

本文介绍近30年来水声信号处理领域理论研究的新进展和在声纳设计中的应用。包括水声信号建模、声场匹配、海洋波导和内波现象的探索和研究、声矢量场信息获取和处理,低频水声信道的时/空相关特性,水下目标辐射噪声的不变特征量提取和检测技术,水下语音、图像传输和抗干扰技术。同时概述,声纳设计的前沿领域:大孔径拖曳线列阵声纳、高分辨力合成孔径声纳、深海传呼机等的发展情况。     

水声信号处理领域若干专题研究进展

本简述了近年来水声信号处理领域中若干专题的研究进展。包括水声通信,合成孔径声纳,水声数据融合,声层析以及水下GPS系统等。     

水声物理、信号处理与海洋环境紧密结合是水声技术发展的趋势

声波是目前唯一能在海洋中远距离传播的波动形式，发展水声技术具有极其重要的应用背景。作为一门交叉学科，近十年来水声技术的发展是与水声物理、信号处理以及海洋环境的紧密结合是分不开的，本文利用最近的研究成果来说明这一趋势。     

视在方位序列分析

介绍一种新的信号分析方法──“视在方位序列分析”方法。介绍了该方法的理论基础和基本思想,以及在水声信号处理领域的应用价值。提出了一种新型检测器──视在方位序列方差检测器（ＶＰＢＤ）。在混响背景条件下,该检测器具有比ＶＩＦＤ更优良的性能。通过计算机仿真研究和海试数据处理验证了其有效性。     

学术活动

水声情报网于1978年9月中旬在哈尔滨船舶工程学院召开了水声技术交流会。这次会议是继全国水声工作会议之后召开的第一个大型技术交流会,受到水声界各单位重视。出席这次会议代表一百多人,来自全国水声科学研究的研究所,大专院校有关的系,以及工厂等单位。提出技术报告一百零六篇,内容丰富而广泛。技术报告内容涉及到水声专业各个领域。例如:总体论证,水声物理,信号处理,水声设     

基于通用数据采集卡的水声应答器设计

水声应答器(Acoustic Transponder/Responder)是一类常用的水声设备,主要功能是完成水下设备的定位和导航,广泛应用在水声系统测试、目标模拟以及水声科学试验中。本文以NI公司的PCI-6052采集卡和工控机构成信号处理模块,设计出了一种可灵活配置的水声应答系统(ESRAE,Extensible Sound Responder for Acoustic Experiments),通过环境噪声电平的跟踪估计和脉冲判决技术实现了复杂海洋条件下脉冲检测、回发功能,并在海洋水声信道测量试验中得到了成功的应用。     

基于虚拟仪器技术的多路水声信号同步采集及处理平台设计

本文介绍了虚拟仪器技术在水声信号处理研究中的一个具体应用,利用LabVIEW语言编程,在NI公司高速数据采集硬件平台上实现了高采样率下多通道数据的同步采集、处理、记录功能,并在不使用信号处理机的情况下,利用主控单板机的单核CPU完成了32通道常规波束成形(CBF)的实时计算。同时,本文对非DSP硬件平台的实时信号处理实现方法进行了初步的研究。     

水声目标辐射噪声的低维动力学成分提取及应用

基于非线性动力学理论的水声信号相空间处理,是水声信号处理的一种新途径。实际水声信号在相空间中分析时的首要问题是降噪。本文应用局部几何投影法提取不同目标辐射噪声的低维成分,输出相图呈现出较明显的低维吸引子。在此基础上,用吸引子维数和反映动力学模型差异的交叉预测误差对样本进行了分类研究,结果表明,综合这两种分别反映几何性质和动力学性质的特征,可达到一定的分类效果。     

鲲鹏声鸣惊大海 桃李芬芳铸华章——贺马远良院士八十华诞

正2018年7月15日是马远良先生八十华诞。马远良先生是西北工业大学教授、我国水声工程与信息领域的著名科学家、中国工程院院士。他创建了我国水中兵器学科第一个博士学科点和博士后流动站,在水中兵器领域培养了我国第一位博士、在水声工程领域培养了一批卓越的中青年才俊。他在水声工程和水声信号处理领域成绩斐然,研制成功中国第一部航空吊放声呐和多型重大国防装备,是我国航空吊放声呐领域的开拓者和奠基人。他提出的声呐体积阵     

第八讲水声通信及其研究进展

水声通信是当前唯一可在水下进行远程信息传输的通信形式，由于其在民用和军事上都有重大意义，水声通信的研究一直是国内外研究的热点．文章介绍了水声通信的特点、系统组成、发展历史和国内外的发展现状，最后简要介绍了文章作者在高速水声通信研究方面的成果和进展．