●第1章緒論(1)
1.1海洋探測儀器的定義與特點(1)
1.1.1海洋探測儀器的定義(1)
1.1.2海洋探測儀器的工作環境特點(2)
1.1.3海洋探測儀器的技術特點(3)
1.2海洋探測儀器的分類(4)
1.2.1按探測要素分類(4)
1.2.2按探測原理分類(5)
1.2.3按探測方式分類(6)
1.2.4按搭載平臺分類(6)
1.2.5其他分類方式(8)
1.2.6本書的分類方式(8)
1.3海洋探測儀器的學科交叉內涵(10)
1.3.1海洋科學視角下的海洋探測儀器(10)
1.3.2儀器科學與技術視角下的海洋探測儀器(10)
1.3.3海洋探測儀器的學科交叉發展趨勢(11)
1.4海洋探測儀器的技術剖析(11)
1.4.1探測媒介(11)
1.4.2探測信道(12)
1.4.3探測機理(12)
1.4.4探測體制(12)
1.4.5外圍支撐技術(13)
1.4.6數據質量保障技術(14)
1.4.7海試與產品化技術(15)
1.5海洋探測儀器的關鍵技術指標(16)
1.5.1探測距離(16)
1.5.2分辨率(17)
1.5.3響應速度(18)
1.5.4重復性和準確性(18)
1.6本書的組織結構(18)
1.7小結(19)
第2章探測波的數學描述與處理基礎(20)
2.1探測波的數學描述(20)
2.1.1聲波信號的數學表達(20)
2.1.2光與電磁波信號的數學表達(23)
2.1.3亥姆霍茲方程(25)
2.2傅裡葉變換(25)
2.2.1傅裡葉變換的定義(26)
2.2.2空間函數傅裡葉變換的物理解釋(26)
2.2.3傅裡葉變換的性質(27)
2.2.4常用的函數(31)
2.3拉普拉斯變換(34)
2.3.1拉普拉斯變換與傅裡葉變換的關聯(34)
2.3.2拉普拉斯變換的定義(35)
2.3.3拉普拉斯變換的性質(36)
2.3.4傳感器信號通路設計中的拉普拉斯變換(37)
2.4現代信號處理概述(39)
2.4.1隨機信號(40)
2.4.2參數估計(42)
2.4.3匹配濾波器(47)
2.5小結(49)
第3章海洋成像探測儀器(50)
3.1成像的基本概念(50)
3.2成像繫統的基本結構(51)
3.3幾何成像模型(52)
3.3.1小孔成像模型(52)
3.3.2掃描測距成像模型(54)
3.3.3幾何成像模型的數學表達(54)
3.3.4幾何成像模型的特點(55)
3.4波動成像模型(56)
3.4.1波動成像模型的物理描述(56)
3.4.2波動成像模型的數學描述(56)
3.4.3波動模型中從物到像的卷積表達(58)
3.5波動成像模型的分析與求解(60)
3.5.1線性空不變繫統理論(61)
3.5.2波動成像模型的求解方法(65)
3.6全息成像模型(70)
3.6.1全息成像模型的一般描述(70)
3.6.2全息成像模型的數學描述(72)
3.6.3全息成像模型與波動成像模型的關繫(72)
3.7成像分辨率(73)
3.7.1成像分辨率的空域內涵(73)
3.7.2成像分辨率的頻域內涵(74)
3.7.3成像分辨率的傅裡葉分析(75)
3.7.4主動成像模式下的成像分辨率(77)
3.8成像繫統的分辨率性能分析(80)
3.9典型海洋成像儀器的模型剖析(82)
3.9.1合成孔徑雷達/聲吶(83)
3.9.2側掃成像聲吶/雷達(84)
3.9.3層析成像技術(85)
3.10小結(86)
第4章海洋幾何量測量儀器(87)
4.1精密幾何量測量與海洋幾何量測量(87)
4.2幾何測距模型(88)
4.2.1線紋尺比對模型(88)
4.2.2飛行時間模型(88)
4.2.3幾何測距模型的特點(90)
4.3波動測距模型(90)
4.3.1脈衝回波模型(90)
4.3.2線性啁啾測距模型(91)
4.3.3FMCW測距模型(92)
4.3.4三種測距模型的關繫(94)
4.4測距與成像的關繫(94)
4.4.1寬帶信號逆向傳播成像原理(94)
4.4.2測距疊加的圖像生成原理(95)
4.4.3成像和測距的數學一致性(95)
4.5測距模型的分辨率性能分析(96)
4.5.1絕對測距分辨率(96)
4.5.2相對測距分辨率(98)
4.6常用測角模型(99)
4.6.1時延測角模型(100)
4.6.2相位差測角模型(100)
4.6.3雙積分法測角模型(102)
4.7常用測速模型(105)
4.7.1多普勒效應(105)
4.7.2多普勒測速的原理性精度特點(106)
4.7.3基於多普勒效應的測速模型(107)
4.8典型海洋幾何量測量儀器的模型剖析(109)
4.8.1多波束回波測深儀(109)
4.8.2聲學多普勒流速剖面儀(ADCP)(111)
4.9小結(113)
第5章海洋傳感器(115)
5.1傳感器與海洋傳感器(115)
5.2傳感器的一般邏輯結構(116)
5.2.1自然科學效應(116)
5.2.2信號通路設計(117)
5.3傳感器信號通路中的阻抗匹配(118)
5.3.1阻抗的一般定義(118)
5.3.2阻抗匹配的方法(119)
5.4傳感器信號通路中的放大與濾波(123)
5.4.1信號放大(123)
5.4.2信號濾波(128)
5.5傳感器信號通路中的信號轉換方法(130)
5.5.1調制與解調(130)
5.5.2數字量信號形式(131)
5.5.3電橋電流轉換電路(137)
5.5.5電流-電壓轉換電路(138)
5.6傳感器測量結果的常用估計方法(139)
5.6.1最小二乘估計(140)
5.6.2優選似然估計(142)
5.7海洋傳感器設計舉例(142)
5.7.1鉑電阻測溫效應(143)
5.7.2鉑電阻溫度傳感器信號通路設計(143)
5.8小結(146)
主要參考書目(147)