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2022年碩士研究生入學考試自命題科目考試大綱

科目代碼：F1107 科目名稱：水聲學原理

一、考試要求

主要考查學生對水聲學理論基礎、海洋聲學特性、海洋中的聲傳播理論等基礎知識的理解與掌握，考查學生對聲吶方程中目標強度、海洋混響、海洋環境噪聲等知識的理論與應用能力。

二、考試內容

1.聲吶方程

聲吶及其工作方式，水聲換能器和它的指向性指數，聲吶參數，主動聲吶方程和被動聲吶方程，組合聲吶參數，聲吶方程的應用及注意事項。

2.海洋的聲學特性

海水中的聲速，海水中的聲吸收，海底及其聲學特性，海面及其聲學特性，聲波在介質層上的反射，海洋內部的不均勻性。

3.海洋中的聲傳播理論

波動方程和定解條件，波動聲學基礎，射線聲學基礎，分層介質中的射線聲學與聲線圖繪制。

4.典型傳播條件下的聲傳播

鄰近海面的水下點源聲場，表面聲道中的聲傳播，深海聲道中的聲傳播，深海負梯度和負躍層聲傳播，均勻淺海聲傳播，虛源理論求解均勻淺海中的聲傳播，淺海表面聲道中的聲傳播。

5. 聲波在聲吶目標上的反射和散射

聲吶目標的目標強度，常見聲吶目標TS值的一般特性，TS值的實驗測量和常見目標的TS值，目標回聲信號，剛性球體的散射聲場，聲波在彈性物體上的散射，殼體目標上的回聲信號，亥姆霍茲積分方法求解散射聲場，聲散射逆問題簡介。

6.海洋中的混響

海洋混響基本概念，體積混響、海面混響、海底混響，海水中氣泡的聲學特性，混響的統計特性，混響的預報，淺海海底混響的理論建模。

7.水下噪聲

描述噪聲的幾個物理量，海洋環境噪聲，艦船噪聲理論模型，風成噪聲理論模型，艦船和魚雷的輻射噪聲，艦船潛艇和魚類的自噪聲，艦船噪聲控制簡介。

8.聲傳播起伏

海水介質溫度隨機不均勻性和聲傳播起伏、介質中隨機不均勻的聲散射引起的聲傳播起伏、隨機界面上的聲散射和聲傳播起伏、內波和聲傳播起伏簡介、聲傳播起伏對聲吶測量精度的影響。

9.水聲科技進展簡介

水聲信號處理的匹配場處理技術、海洋聲學層析技術、艦船聲隱身技術、矢量水聽器及其信號處理基礎、三維海洋環境中的聲傳播、北極水聲學。

三、考試形式

考試形式為閉卷、筆試，考試時間為2小時，滿分100分。

題型包括：選擇題(約20分)、簡答題(約40分)和分析計算題(約40分)等。

四、參考書目

1.《水聲學原理》，劉伯勝，黃益旺，陳文劍，雷家煜 編著，科學出版社，2019，第三版。