在《声纳系统工程导论》教学与研究中所面临的主要挑战有两点，一是《声纳系统工程导论》是一个跨学科的领域，它需要电气工程（如孔径理论、阵列理论、数字信号处理、通信理论、随机过程和检测理论）、海洋学（如海洋环境）以及物理学（如换能器和水声传播）等基础知识；二是参加《声纳系统工程导论》课程或想要自学的学生、工程技术人员和科学家通常具有不同的专业背景。

《声纳系统工程导论》的目标是探讨那些对理解现代声纳系统工程至关重要的主题。从而使具有不同专业背景的学生、工程技术人员和科学家能够分析和设计主/被动声纳系统，对主动声纳系统进行基础信号设计，并理解水声通信信号的基础知识。如果读者对基础知识有较好的理解，则可以通过《声纳系统工程导论》的学习较容易的分析和设计大多数声纳系统。为了更好地理解基础知识，保持数学的严谨性是很重要的，这样读者就可以看清重要结论的推导过程以及在何处做了假设和近似。

第1章 复孔径理论-体积孔径-通用结果

1．1 流体介质的耦合发射和接收电信号

1．1．1 发射耦合方程

1．1．2 接收耦合方程

1．2 体积孔径的近场波束图

1．2．1 发射孔径

1．2．2 接收孔径

1．3 体积孔径的远场波束图

1．3．1 发射孔径

1．3．2 接收孔径

附录1A

附录1B 发射/接收体积孔径的重要函数及其单位

第2章 复孔径理论——线性孔径

2．1 线性孔径的远场波束图

2．2 幅度窗及其远场波束图

2．2．1 矩形幅度窗

2．2．2 三角幅度窗

2．2．3 余弦幅度窗

2．2．4 汉宁、汉明、布莱克曼幅度窗

2．3 波束宽度

2．4 波束调向

2．5 任意波束调向角下的波束宽度

2．5．1 端射方向的波束宽度

2．6 线性孔径的近场波束图

2．6．1 孔径聚焦

2．6．2 波束调向和孔径聚焦

附录2A 连续线换能器的发射机和接收机灵敏度函数

2A．1 发射机灵敏度函数

2A．2 接收机灵敏度函数

附录2B 线性孔径的辐射

附录2C 对称性和远场波束图

附录2D 计算归一化因子

附录2E 一维空间傅里叶变换汇总

第3章 复孔径理论——平面孔径

3．1 平面孔径的远场波束图

3．2 矩形活塞的远场波束图

3．3 圆形活塞的远场波束图

3．3．1 圆对称

3．3．2 圆形活塞

3．4 波束调向

3．5 平面孔径的近场波束图

3．5．1 波束调向和孔径聚焦

附录3A 平面换能器的发射机和接收机灵敏度函数

3A．1 发射机灵敏度函数

3A．2 接收机灵敏度函数

附录3B 平面孔径的辐射

附录3C 计算归一化因子

第4章 时间平均辐射声功率

4．1 指向性和指向性指数

4．2 指向性声源的声源级

第5章 侧扫声纳

5．1 条带宽度

5．2 横向（斜距）分辨率

5．3 径向（方位）分辨率

5．4 斜距模糊

5．5 方位模糊

5．6 侧扫声纳的矩形活塞模型

5．7 侧扫声纳的设计和分析

5．7．1 深水

5．7．2 浅水

……

第6章 阵列理论——线阵

第7章 阵增益

第8章 阵列理论——面阵

第9章 阵列理论——体积阵

第10章 双基地散射

第11章 实带通信号和复包络

第12章 混响和噪声中的目标检测

第13章 自模糊函数和信号设计

第14章 水声通信信号

参考文献

声纳（Sound Navigation And Ranging，SONAR），是利用声波在水中的传播和反射特性，通过电声转换和信息处理进行导航和测距的技术，也指利用这种技术对水下目标进行探测（存在、位置、性质、运动方向等）和通信的电子设备，是水声学中应用最广泛、最重要的一种装置，有主动式和被动式两种类型。

声纳系统工程是一个跨学科的领域，全面了解需要一系列的基础知识。本书从基本原理出发，给出了重要理论结果的关键推导步骤，讨论了现代声纳系统工程的基本主题，介绍了大量关于主/被动声纳系统设计和分析的细节，包括主动声纳系统的基本信号设计和水声通信信号的理解。