中国海洋大学水声技术课程大纲

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1、中国海洋大学水声技术课程大纲英文名称TechnologyofUnderwaterAcoustics【开课单位】信息科学与工程学院海洋技术系【课程模块】专业知识【课程编号】071103211235【课程类别】选修【学时数】48（理论48实践）【学分数】3一、课程描述本课程大纲根据2011年本科人才培养方案进行修订或制定。（一）教学对象海洋技术专业本科生。（二）教学目标及修读要求1、教学目标水声技术是水声物理的延伸，通过本课程的学习，学生可以掌握目前在海洋监测、水下目标探测、水声信号恢复等领域的常用水声技术，包括：常用的声场模型和声场预报技术；匹配场技术；时间反转技术；噪声和混响的测量技术

2、及噪声场和混响场的应用技术；海洋监测的声学手段；等等。通过本课程的学习，可以明确水声技术在国防和经济建设方面的应用和重要意义，充分培养学生对本学科的研究兴趣；通过本课程的学习，进一步加深对水声物理和理论方法的认识；通过相应技术的编程实现，培养学生的编程能力；通过相关实验的介绍，使得学生掌握实验中应注意的问题；通过本课程的学习，。2、修读要求本课程是针对海洋技术专业高年级本科生开设的一门选修课，要求具备一定的声学、海洋学和数字信号处理、声纳信号处理方面的专业知识的学生选修。教学内容密切结合其它专业课的学习，如声学基础、数学物理方法、水声学原理、水声专业实验等，突出本课程的重点，保证本课程

3、教学的流畅以及结构的完整。本课程教学中应注重理论与实践相结合。本课程不进行双语教学，但在教学中每堂课给学生补充相关的专业词汇。（三）先修课程：水声学原理、海洋学、声纳信号处理二、教学内容（一）总论1、主要内容：水声技术和水声工程的发展；在海洋国防和经济建设中的应用和意义。2、教学要求：了解水声技术的发展和目前常用水声技术。3、重点、难点：重点叙述目前热点水声技术。4、其它教学环节：讨论水声技术的重要性。（二）第一章：常用海洋声场的计算模型1、主要内容：简正波方法、射线方法、抛物近似方法及其常用的声场预报软件介绍。2、教学要求：掌握简正波方法和射线方法的基本理论，掌握抛物近似方法的基本理

4、论；学会使用简正波计算程序KRAKEN，射线计算程序BELLHOP，了解抛物程序For3D。3、重点、难点：软件的使用。4、其它教学环节：课外实践计算程序（三）第二章：声场的干涉结构1、主要内容：声场（强度、相位）在不同联合域（时频、空间、角度谱）的干涉特征；波导不变量理论及其应用。2、教学要求：掌握声场的联合谱和干涉结构；了解干涉结构中的特征量对环境的依存性；了解波导不变量在参数反演和目标定位等方面的应用。3、重点、难点：重点讲授声场的相干特性分析。（四）第三章：匹配场技术及其应用1、主要内容：介绍几种常用的匹配场技术：匹配场、匹配模、匹配波束方法；匹配场技术在水下目标定位和海洋环境

5、参数反演中的应用及存在的问题。2、教学要求：掌握三种匹配场策略；掌握影响匹配场技术的诸多因素及失配时带来的问题；通过实例演示，掌握匹配场实验注意的问题。3、重点、难点：重点讲述匹配场策略及其失配问题。（五）第四章：海洋环境噪声的测量与应用技术1、主要内容：海洋环境噪声的特征分析；海洋环境噪声的测量技术；海洋环境噪声在海底参数反演、海面和海洋环境监测等方面的应用。2、教学要求：掌握海洋环境噪声的特征：频率范围、指向性等；了解海洋环境噪声的测量技术；掌握海洋环境噪声在环境参数反演或监测方面的应用。3、重点、难点：重点讲授海洋环境噪声的应用。（六）第五章：海底混响的测量与应用技术1、主要内容

6、：海洋混响场的特点；海底混响模型；海底混响的测量；海洋混响在海底参数反演、海洋环境监测等方面的应用。2、教学要求：掌握混响场产生的原因和特征；了解浅海海底混响模型和海底混响的测量技术；掌握海洋混响场在环境参数反演或监测方面的应用3、重点、难点：重点讲授海底混响的应用。（七）第六章：其它水声技术1、主要内容：时间反转镜方法及其应用；数据驱动方法的应用；矢量传感器的应用等；2、教学要求：了解时间反转镜方法及其在水下目标定位中的应用；掌握数据驱动方法及方法的适用性；了解矢量场在水声探测和目标定位方面的应用。3、重点、难点：重点讲授数据驱动方法及其应用。三、教学环节及学时分配本课程总学时48学

7、时，其学时分配见下表。《水声技术》课程教学学时分配表教学内容总学时课堂教学学时课外辅导/课外实践学时备注理论讲授实践环节总论44第一章：常用海洋声场的计算模型88第二章：声场的干涉结构88第三章：匹配场技术及其应用88第四章：海洋环境噪声的测量与应用技术66第五章：海底混响的测量与应用技术66第六章：其它水声技术88合计4848四、考核方式及评价体系1、考核方式：闭卷考试2、评价体系：课程考核成绩由平时成绩和期末考试成绩构成，平时成绩根据出勤、