《声纳原理》课程教学大纲
一、课程基本信息
1、课程代码：0330190
2、课程名称（中文）：声纳原理课程名称（英文）：Principles of Sonar
3、学时/学分：48/6
4、先修课程：水声学原理与换能器基阵，0330140
5、面向对象：信息对抗技术专业
6、开课院（系）：航海学院声学与信息工程系
7、教材、教学参考书：
教材：
《声呐技术》，田坦、刘国枝、孙大军编，哈尔滨工程大学出版社，2000年教学参考书：
《数字式声纳设计原理》，李启虎，安徽教育出版社，2002年
Underwater Acoustic System Analysis, Williams S. Burdic, Prentice Hall, 1991
二、课程性质和任务
航海学院信息对抗技术专业主要为国防水声行业培养人才，故本课程是该专业的专业必修课程。
通过本课程的学习，期望学生掌握声纳的基本工作原理，主要是声纳的波束形成方法、测向方法、测距方法和测速方法。
在掌握这些方法之后，学生需要通过参与课堂演示实验深入理解这些方法的实际运用。
最后，结合主讲教师的科研经历，向学生介绍当前国内外最先进的声纳系统的基本系统结构以及工作原理，从而为学生将来从事水声科研工作奠定基础。
三、教学内容和基本要求
声纳原理的教学内容分为八部分，具体内容和相应的基本要求如下（括号中标识数字为该部分的计划学时）：
第一章绪论(4)
1．声纳的发展简史和现状
2．声纳系统的分类
3．声纳系统的战术指标和技术指标
4．声纳方程
要求：了解声纳的发展简史和现状，掌握声纳系统的分类方法和主要战术指标、技术指标，熟练掌握声纳方程及其内涵。
本部分将采用中英文对照授课。
第二章声纳系统定向方法(4)
1．声纳系统定向的基本原理
2．最大值测向
3．相位法测向
4．振幅差值测向法
5．相关法测向
6．互谱法精确测向
要求：理解声纳系统定向的基本原理；熟练掌握最大值测向方法、相位法测向；了解振幅差值测向法、相关测向法；掌握互谱法精确测向。
第三章声纳的波束形成技术(8)
1．声纳波束形成的一般原理
2．直线多波束阵的有关问题
3．直线阵相移波束形成器
4．直线阵时延波束形成器
5．圆阵波束形成
6．频域波束形成
7．接收方向性指数
要求：理解声纳波束形成的一般原理；熟练掌握直线阵的相移波束形成和时延波束形成；掌握圆阵波束形成的基本方法；掌握频域波束形成方法；深入理解接收方向性指数的含义。
本部分将采用英文授课，学生需要提交英文撰写的作业。
第四章声纳系统测距方法(6)
1．主动测距方法
2．窄带信号的模糊函数
3．被动测距方法
4．水声被动定位
要求：熟练掌握主动测距方法；掌握窄带信号的模糊函数；掌握被动测距方法；了解水声被动定位的基本原理。
第五章声纳系统测速方法(4)
1．目标速度的测量方法
2．本舰航速的测量方法
要求：熟练掌握目标速度的测量方法；掌握本舰航速的测量方法。
第六章声纳信号接收(2)
1．声纳接收机的组成
2．接收机工作特性曲线
3．动态范围压缩和归一化
要求：了解声纳接收机的组成；掌握接收机工作特性曲线；掌握声纳信号的动态范围压缩和归一化方法。
第七章典型声纳信号处理方法(2)
1．主动声纳信号处理
2．被动声纳信号处理
要求：掌握典型主动声纳信号处理和被动声纳信号处理方法。
第八章典型数字式声纳(4)
1．拖曳式线列阵声纳
2．潜艇用舷侧线列阵声纳
3．固定式岸用声纳
4．合成孔径声纳
5．声纳技术的发展展望。
要求：了解现代典型数字式声纳的基本工作原理以及声纳技术的最新发展方向。
四、实验（上机）内容和基本要求
本课程实验为课堂演示实验，在航海学院大型消声水池实验室进行。
实验具体内容和要求如下：
第一次实验：声纳波束形成和方位估计实验（4）
要求：深入理解声纳的波束形成原理和方位估计方法。
第二次实验：主动和被动测距实验（4）
要求：深入理解主动和被动测距原理。
五、各教学环节学时分配
六、对学生能力培养的要求
本课程属于专业必修课程。
学生应该掌握声纳工作原理，并在此基础上，通过教学演示实验，深入理解基本的测向、测速和测距方法。
希望在教师引导下，学生逐步学会从前人研究问题、分析问题的过程、演绎推导的结果中，体会和领悟解决问题的方法，提高他们开展本专业科研工作的能力。
在本课程中，通过一定量内容的英语教学和相应的英语作业，期望提高学生对专业英语的听、译等方面的能力。
在教学过程中，指导学生学会查阅本专业参考文献的方法，并结合教学内容，进行文献阅读和理解，为将来从事前沿性的科研工作奠定良好的专业英语基础。
在进行教学演示实验时，要求学生参与实验的准备过程，而不是单纯地看实验结果，以促进学生动手能力的提高。
七、其它说明
1．学生应遵守《西北工业大学学生手册（本科生）》里有关学术诚实的条例；2．学生应上课准时，专心听讲；上课期间，关闭手机。
3．学生应结合英文授课内容和英文作业，进行一定量的英文文献阅读。
4．考试成绩除了笔试之外，还包括平时的作业和讨论。
八．考核方法：
闭卷考试，课程总成绩的评定是：考试占80％，平时作业和讨论占20％。
撰写人：杨益新制定日期：
审定人：审定日期：
学院审查意见：主管院长：。