本书讨论了声波在水中传播时的现象、规律及机理，为水声工程的科学研究、水声技术的不断发展和水声设备的性能提升提供了理论基础。本书以声呐方程为纲，除检测阈外，对方程中其余各项独立设章进行讨论。全书共9章，前8章分别讨论声呐方程、海洋的声学特性、海洋中的声传播理论、典型传播条件下的声传播、声波在声呐目标上的反射和散射、海洋中的混响、水下噪声、声传播起伏。本书最后一章简要介绍近些年来的部分水声科技进展。
本书描述了在推导声波动方程的过程中对声学物理量所做的严密的数量级估计和微小量近似，给出了积分表达、抛物线近似、非线性效应等多种表达形式的声方程，讨论了各方程的一维和多维、时域和频域等多种数值计算方法，并提供计算源程序和计算结果，书后附有参考文献。本书内容全面，过程详细，可读性和实践指导性强，形成了有特点的声学和计算方法的知识框架。
《水下无人航行器水声感知技术》是作者在多年从事水声学理论研究与工程应用工作的基础上写成的专著，系统地阐述了水下无人航行器水声感知技术的发展与应用。《水下无人航行器水声感知技术》共8章，主要包括绪论、避障声呐技术、测流测速声呐技术、侧扫声呐技术、测深侧扫声呐技术、多波束测深技术、浅地层剖面测量技术及水声通信技术，内容基本覆盖了水下无人航行器水声感知技术知识与发展动向。
本书系统而深入地介绍了水中静态目标声散射机理的主要理论及其信号处理算法，结合目标声散射的实验结果，建立了与水中目标声散射物理规律相匹配的信号分析与处理的框架。书中围绕水中目标声散射理论、信号处理技术及实验三个方面展开研究，主要内容包括水中目标声散射的基本概念、基本理论，以及声散射特性、目标声散射回波信号时频域特征、多角度声散射特征、水中目标声散射实验研究等。
本书利用Markov随机场理论对水下声呐图像处理所涉及的图像分割、图像识别和图像配准等问题进行系统的研究。全书首先从传感器数据采集的角度对声呐图像进行简洁直观的介绍。接着以声呐图像分割为应用背景对Markov随机场、条件随机场、均值场以及它们之间的关系进行全面深入的推导和阐述。后，将随机场理论引入互信息，介绍一种基于外周互信息的前视声呐图像配准方法。水下环境的特殊性造成了感知数据的特异性。本书注意到了将通用的随机场理论引入实际水下声呐图像处理领域所带来的适应性问题，对此进行了深入的分析并提出相应的解决方案。
混沌现象普遍存在于自然界，在水声工程领域，科研人员已经从海洋背景噪声、混响以及水下目标辐射噪声等水声信号中发现了混沌。开展水声信号的混沌研究，可为水下目标信号检测、目标特征提取分类提供新的理论和方法。本书在非线性动力学系统理论的基础上，介绍了非线性系统稳定性与混沌之间的关系，初步分析了非线性系统产生混沌的机理，分别从数学和物理两个方面给出了混沌的定义。以相空间重构理论为基础，介绍了李雅普诺夫指数、分形维数、熵等混沌特征参数的定义和计算方法，并给出了近年来国内同行在水声信号混沌研究领域取得的一些最新成果，包括基于混沌振子的复杂海洋环境低信噪比水下微弱目标信号检测方法和基于熵特征的舰船辐射噪声复杂度分析。
本书系统地介绍水声换能器及基阵的建模计算与设计方法。全书共11章，主要包括绪论，压电材料的性质，换能器的等效电路分析、有限元建模和边界元建模，换能器及基阵声辐射建模与计算，几种典型水声换能器的建模与设计以及水声换能器共形阵发射波束优化。书中融入了作者多年来从事水声换能器及基阵建模计算与设计方面科研工作的实际经验，内容深入浅出，注重理论与实践结合，仿真计算与实验验证结合，系统性与创新性结合。
目标识别是水声探测中的重要技术环节，也是一项难题。利用深度学习理论开展水声目标信号特征学习与分类识别，已成为当前的研究热点。本书总结了作者及课题组近年来利用深度学习理论开展水中目标识别研究的成果。首先，探讨了典型深度学习模型应用于水中目标识别的可行性问题，在此基础上分别研究了卷积神经网络、循环神经网络、深度卷积生成对抗网络的原理、构建方法、参数优化方法及应用实例。其次，在不同信噪比等条件下，对深度神经网络与传统方法以及不同的深度神经网络进行了对比分析，提出了改进方法，并进一步探讨了深度半监督和无监督水中目标分类识别方法及参数联合优化方法。最后，从功能需求、技术指标、关键技术等角度指出了智能水中目标识别技术的发展方向。
本书以比较简明的方式向读者介绍水中物体前向声散射所涉及的基本理论、规律以及一些有实际应用价值的成果。全书共8章，主要讲述了自由空间中典型目标体前向散射声场特征、信道中目标穿越收发连线时前向散射引起的声场幅度和相位等的异常变化特征和规律，并针对直达波对前向散射波的强干扰，重点阐述了基于信道响应规律和直达波抑制原理的前向散射特征检测方法，进一步介绍了前向散射声场特征在目标距离估计中的初步应用和小目标体的散射声场特征及对其时反聚焦的影响。本书主要以作者所在课题组多年来对水中目标前向散射的研究成果为主，同时包含国内外研究成果。
本书系统介绍了声学边界元方法的基础理论及快速多极子加速求解的基本理论与核心算法，主要内容包括声学边界元方法理论基础，声学边界元方法、边界元有限元耦合方法、自由空间的快速多极子边界元方法理论，快速多极子边界元方法的若干专题，包括多联通域、半空间声学问题、声辐射模态分析和声学优化设计应用，以及丰富的计算分析案例。
本书基于回声状态网络ESN研究时间序列分类和预测问题：第一，分析了面向时间序列分析的ESN；第二，研究了基于DE和ESN的时间序列分类方法；第三，研究了基于BSA优化ESN的时间序列预测方法；第四，研究了基于组合ESN的时间序列预测方法；第五，设计了基于小波ESN的旅游需求预测模型；第六，构建了基于双储备池ESN的电力负荷预测模型；第七，设计了基于VMD和改进ESN的风速预测模型；第八，提出了基于Bagging和ESN的能源消费量预测。这些研究成果可以帮助行业和企业管理人员提高复杂数据环境下的预测水平。
本书结合作者所在团队的部分研究成果，论述当代**的求解流体和声学系统的格子Boltzmann方法和计算气动声学的数学理论及数值算法，从格子Boltzmann方法的建模思路与计算气动声学的特征要求建立两者的紧密联系，系统地介绍高保真度气动声学模拟所需的关键技术。本书共7章，主要内容包括计算气动声学发展历程、格子Boltzmann方法理论基础、间断Galerkin格子Boltzmann方法、高精度有限差分格子Boltzmann方法、时间积分方法、无反射边界条件、直接数值模拟等。
声呐是目前用来进行水下观测、定位、识别和通信的主要设备，它在海洋开发中日益得到广泛的应用:而声呐工作状态的优劣，很大程度上取决于海洋水声环境和声呐信号处理技术。本书以简明扼要的方式，向读者介绍声呐信号处理的基本原理及一些具有实用价值的热点课题。《BR》 本书内容分为三篇:篇预备知识，介绍了声呐信号处理中常用的基本知识，从信号与系统理论入手，进一步介绍**估计与检测理论:第二篇声呐系统与波束成形理论，介绍了声呐系统设计的一般概念，对波束成形和数字式声呐的信号处理技术作了详细的描述:第二篇，用专题选讲的方式，针对水声工程技术的特点，就人们感兴趣的新技术和新概念作了简单介绍。
本书是关于纳米力学测试新方法——扫描探针声学显微术(AFAM)的专著，是在作者前期研究的基础上，经过总结和凝练而成。AFAM的基本原理是利用探针与样品的接触振动来对材料纳米尺度的弹性性能进行成像或测量，主要涉及微悬臂梁的振动力学和接触力学。本书的内容安排如下：第1章绪论，简要介绍当前主要的纳米力学测试方法以及AFAM的发展历史和研究现状。第2章首先简介接触力学的基本理论，随后介绍纳米压痕的测试原理和应用。第3章简介原子力显微镜的基本原理和应用模式。第4~6章详细介绍AFAM的定量化原理及基本成像模式，测试和成像的准确度和灵敏度以及基于AFAM的黏弹性力学性能测试方法的原理。第7章介绍AFAM在纳米科学技术各个领域的应用，主要涉及复合材料、智能材料和生物材料等。第8章介绍目前正在兴起的另外一种纳米力学测试技术——多频原子
本书论述了颗粒介质(特别是体积分数较高的颗粒介质)中的声传播问题,详细地分析了流体中的固体颗粒、液体中的气体颗粒(气泡)以及固体中的异体颗粒(包括固体和流体散射颗粒)所产生的次级波场,重点探讨了颗粒之间的散射场、黏滞波场之间的多体、多次相互作用, 进一步讨论了粒径分布以及颗粒的分形结构对声传播的影响,尝试性地研究了非线性散射问题.此外,书中还提议应用声学反演法来测量粒径分布和颗粒的体积分数等参数.研究结果可以应用于海洋物理和工程、冶炼技术、土壤沙漠地表监测和粮食保管等有关领域.本书可供声学及其相关专业的研究生、高年级本科生及从事此领域工作的科研和工程技术人员参考.
