海洋信息处理基础_孙大军_9787030808332

海洋信息处理技术被广泛应用于海洋开发、水下定位、通信、目标探测、海底地形测量、海洋勘探等领域，是我国海洋事业发展中重要技术支撑。本书系统讲述了海洋信息处理中广泛使用的重要理论和具体方法。从信号、信号处理、信息处理的角度出发，分别讲述了水声信号波形分析、信号时频分析理论、阵列信号处理理论、信号参数估计理论、贝叶斯滤波理论、信息关联与融合理论等方面内容，并从主动声纳信号与信息处理、被动声纳信号与信息处理等几方面进行专题讲述。本书章节间使用递进式结构体系，具有严谨的教学思维，同时为每章所介绍的理论方法内容提供了具体的应用实例，体现了“厚基础、重实践”的教学原则。

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第1章绪论 1.1 确定性信号 1.1.1 概念 1.1.2 常见确定性信号 1.2 随机信号 1.2.1 概念 1.2.2 常见随机信号 1.2.3 统计特性 1.2.3 平稳性 1.3 海洋声信号 1.3.1 主动声纳脉冲信号 1.3.2 海洋环境噪声信号 1.3.3 舰船辐射噪声信号 1.3.4 水下爆炸声信号 1.4 海洋信息处理问题 1.5 本书各章节内容简介第2章信号时频域处理理论 2.1 信号时域与频域描述 2.1.1 舰船辐射噪声分析 2.1.2 鲸豚叫声分析 2.2 信号模糊度函数 2.2.1 模糊度函数的定义 2.2.2 模糊度函数与匹配滤波器 2.2.3 模糊度函数与分辨 2.3 短时傅里叶变换 2.3.1 处理增益 2.3.2 窗函数的选取 2.4 其他时频分析方法 2.4.1 小波变换 2.4.2 希尔伯特黄变换 2.5 水声信号时频分析实例 2.5.1 舰船辐射噪声分析 2.5.2 鲸豚叫声分析 2.6本章小结第3章信号空域处理理论 3.1 声纳波束形成基本概念 3.1.1 波束形成定义 3.1.2 阵列波束形成的作用 3.1.3 阵列信号模型 3.2 常规时延、相移波束形成方法原理 3.2.1线阵时延波束形成方法原理 3.2.2线阵相移波束形成方法原理 3.2.3线阵波束形成相关基本概念及定义 3.3 典型加权波束形成处理方法 3.3.1 幅度加权波束形成 3.3.2 常用准则下的多种加权波束形成方法 3.4 宽带波束形成处理实现方法 3.4.1频域宽带波束形成实现方法 3.4.2宽带时延波束形成的小数时延问题 3.5 直线阵预成多波束问题 3.5.1独立波束数概念 3.5.2时延预成波束角的与采样率及阵间距的关系 3.5.3波束搭接处能量损失 3.6 阵列信号处理在被动声纳测向中的实例 3.6.1波束域目标LOFAR谱特征提取 3.6.2舷侧阵声纳预成多波束互相关处理 3.7 本章小结第4章信号参数估计理论 4.1 参数估计的基本概念 4.1.1 信号处理中的估计问题 4.1.2 估计问题的数学建模及性能评估 4.2 估计量性质及误差分析 4.2.1 估计量的主要性质 4.2.2 估计误差下界_克拉美罗界 4.3 贝叶斯估计 4.3.1 基本原理 4.3.2 与其他估计的关系 4.3.3 迭代贝叶斯估计 4.4 最大似然估计 4.4.1 基本原理 4.4.2 数值求解方法 4.4.3 最大似然序列估计 4.5 最小均方误差估计 4.5.1 基本原理 4.5.2 维纳滤波 4.5.3 迭代估计 4.5.4 最小均方算法 4.6 最小二乘估计 4.6.1 基本原理 4.6.2 加权最小二乘 4.6.3 迭代最小二乘 4.6.4 卡尔曼滤波 4.7 参数估计理论在水声定位中的实例 4.7.1 超短基线定位原理 4.7.2 相位估计方法及精度分析 4.7.3 时延估计方法及精度分析 4.7.4 超短基线估计精度分析 4.8 本章小结第5章信号状态估计理论 5.1 状态模型 5.1.1 匀速运动模型 5.1.2 匀加速运动模型 5.1.3 匀速转弯运动模型 5.1.4 “当前”统计模型 5.1.5 Singer模型 5.2 量测模型 5.2.1 方位距离量测模型 5.2.2 纯方位量测模型 5.2.3 纯距离量测模型 5.2.4 方位频率量测模型 5.3 贝叶斯推断 5.3.1 贝叶斯准则 5.3.2 贝叶斯推断模型 5.4 贝叶斯滤波原理 5.4.1 贝叶斯定理 5.4.2 贝叶斯最优滤波 5.4.3 贝叶斯最优平滑 5.5 线性滤波方法 5.5.1 线性卡尔曼滤波 5.5.2 滤波 5.5.3 滤波 5.6 非线性滤波方法 5.6.1 伪线性卡尔曼滤波 5.6.2 扩展卡尔曼滤波 5.6.3 无迹卡尔曼滤波 5.6.4 容积卡尔曼滤波 5.6.5 粒子滤波 5.7 被动声纳纯方位跟踪技术实例 5.7.1 单站纯方位目标跟踪 5.7.2 多站纯方位目标跟踪 5.8 本章小结第6章信息关联与融合理论 6.1 单目标航迹的数据关联 6.1.1 最近邻域关联算法 6.1.2 概率数据关联算法 6.2 多目标航迹的数据关联 6.2.1 全局最近邻域算法 6.2.2 联合概率数据关联算法 6.2.3 多假设关联算法 6.2.4 概率多假设关联算法 6.2.5 多维分配算法 6.3 分布式系统的航迹关联 6.3.1 加权和修正航迹关联算法 6.3.2 序贯航迹关联算法 6.3.3 统计双门限航迹关联算法 6.3.4 最近邻域和k近邻域航迹关联算法 6.3.5 修正的k近邻域航迹关联算法 6.4 多源信息融合结构 6.4.1 集中式融合结构 6.4.2 分布式融合结构 6.4.3 混合式融合结构 6.4.4 多级式融合结构 6.5 多源信息融合方法 6.4.5 检测融合 6.4.6 航迹融合 6.6 本章小结第7章海洋信息处理专题 7.1信号时频分析专题 7.2阵列信号处理专题 7.3水声信道估计专题 7.4水声目标跟踪专题 7.5分布式信息关联与融合专题参考文献

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