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公开(公告)号：CN118764342A
公开(公告)日：2024-10-11
申请号：CN202410807971.0
申请日：2024-06-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种突发脉冲噪声环境下的水声信道估计方法，属于水声通信领域，解决传统的水声信道估计算法在脉冲噪声环境下性能严重下降的问题。基于相移键控调制的单载波体制中，为了降低脉冲噪声环境下出现的突发脉冲干扰对传统信道估计算法的影响，提出了一种基于变分贝叶斯推断的信道估计算法。不同于现有方法，该算法将信道估计模型建模为不受脉冲噪声干扰的正常值和受到脉冲噪声污染的异常值的组合，同时，该算法引入了一组指标变量来检测和识别异常值。在上述模型的基础上，该算法利用近似贝叶斯推断交替地估计水声信道和脉冲噪声，在并通过迭代机制逐步提升估计性能。本发明的提出能够显著降低突发脉冲噪声干扰对传统信道估计算法的影响。
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公开(公告)号：CN118163667A
公开(公告)日：2024-06-11
申请号：CN202410241311.0
申请日：2024-03-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种水下无人航行器的自主更换电池装置，本发明涉及一种水下无人航行器，本发明为解决现有的水下航行器更换电池不方便且结构复杂、体积大的问题，本发明包括电池更换模块、电池模块和水下无人航行器模块，所述水下无人航行器模块的电池舱与所述电池模块配合安装，所述电池模块位于所述电池更换模块的上部，并通过电池更换模块驱动电池模块从水下无人航行器模块中拆卸与安装。本发明通过楔形滑块与夹爪组件配合，通过推拉即可实现电池的安装与拆卸，操作便捷，可实现水下无人航行器电池的快速更换。本发明属于水下作业技术领域。
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公开(公告)号：CN118041727A
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202410301795.3
申请日：2024-03-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于近似采样的稀疏信道估计方法及水声通信系统。该方法包括：发送端在水下发送单载波信号；接收端的水下换能器同时接收信号，信号处理装置解调至基带，得到单载波接收向量，然后构造观测矩阵，并初始化变量先验分布的参数和隐变量集合的值，在总迭代次数下，利用变分分布代替隐变量真实的后验分布，依次求解关于信道、超参数倒数和噪声方差倒数的满条件概率分布并基于吉布斯采样进行随机采样，使马尔科夫链最终收敛于平稳分布；达到总迭代次数时，根据设置的燃烧期的迭代次数计算信道的估计值，输出结果。本方法估计信道的精度更高，且利用变分分布代替真实后验分布求解满条件概率分布，有效克服了经典吉布斯采样方法的局限性。
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公开(公告)号：CN117880024A
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202311608995.5
申请日：2023-11-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明的目的在于提供一种极地冰下水声OFDM通信的脉冲噪声抑制方法，利用OFDM导频子载波、基于最小二乘准则对通带接收信号进行信道估计和均衡，进而对背景噪声进行估计。同时仅利用此估计值获取脉冲噪声位置信息，并利用基于广义信噪比的3σ原则检测脉冲噪声并标注出来。利用自适应中值滤波器抑制的脉冲噪声后，将噪声估计值添加至无噪声接收信号中，得到经过脉冲噪声抑制处理后的通带接收信号。然后进行后续的信道估计、信道均衡和判决过程，最终解码得到信源信息。本发明有效避免了OFDM信号对脉冲检测过程的干扰；基于广义信噪比的3σ脉冲噪声检测方法，实现了可根据脉冲噪声自适应调整的检测阈值。脉冲噪声抑制步骤则降低了算法的运算量。
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公开(公告)号：CN116973899B
公开(公告)日：2024-04-02
申请号：CN202310875183.0
申请日：2023-07-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S7/539 , G01S15/06 , G06F18/232
Abstract: 本发明公开一种基于凸聚类的冰下多目标定位方法和装置，确定海洋环境参数，发射换能器在冰下的空间位置以及多个接收水听器在冰下相对固定的空间位置信息，将每个接收水听器接收到目标检测时延作为输入量测，对于多目标场景所有量测是无标签即无法确定量测与目标的对应关系；将无标签量测与多目标对应关系视为组合运输优化问题，确定运输代价函数；利用凸优化工具CVX计算最优运输方案，进而实现多目标的联合定位，确定多目标空间三维位置。所述方法利用一发多收的主动声纳系统在空间上对目标的水平距离和深度信息进行有效定位；利用冰下声梯特性，填补冰下多目标定位同时解决无标签多目标的组合定位难题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116359893B
公开(公告)日：2024-04-02
申请号：CN202310372786.9
申请日：2023-04-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S7/536 , G06F18/10 , G06F18/15 , G01S15/06 , G06F123/02
Abstract: 本发明公开了一种适用于非同步阵列的匹配场水下声源定位方法，针对现有匹配场定位算法无法应用于非同步阵列的问题，通过将非同步接收信号归一化取幅值成功消除了未知声源频谱以及非同步接收产生的相位偏差，同时利用压缩感知算法提升定位分辨率，获得高分辨低旁瓣定位结果。本发明并不要求阵列接收信号严格同步，同时有着较高的定位精度和分辨率，适用于高信噪比下的非同步阵列定位场景，方法步骤简单，可靠性好。
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公开(公告)号：CN117544453A
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202311043072.X
申请日：2023-08-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种抗冰原噪声的冰下水声信道稳健估计方法和装置。所述方法，包括：1.构建Lawson‑RLS算法的代价函数，依据所述代价函数获取估计权向量和估计误差，基于Lawson范数构造特征矩阵，通过发射信号和接收信号对所述特征矩阵进行参数预设；2.设定所述特征矩阵初值，求解增益矩阵得到增益向量；3.依据所述增益向量和特征矩阵得到所述估计权向量的迭代公式；更新所述特征矩阵，继续重复步骤1到3，满足迭代次数条件后，得到信道时延与幅度的估计值。所述装置实现了所述方法。所述方法实现了冰下信道小幅度多径的稳健估计，提高了对抗脉冲噪声的鲁棒性且有良好的稳态误差及收敛速率，试验数据验证了方法有效性。
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公开(公告)号：CN113687308B
公开(公告)日：2023-12-19
申请号：CN202111044409.X
申请日：2021-09-07
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S5/22
Abstract: 本发明提供一种基于弯曲波的冰上震源定位方法，鉴于极地海冰垂向厚度与水平方向尺寸的巨大差异，以冰层声传播特点为基础，结合冰层弯曲波能量大、易检测的优势，使用希尔伯特‑黄变换时频分析方法提取弯曲波频散曲线，获取弯曲波传播群速度。充分利用弯曲波的频散特征，通过弯曲波不同频率声能量的到达时间和波速差异，计算震源距离；结合三个检波器的位置及计算得到的三个距离，利用几何关系即可估计震源位置。本发明针对极地环境以及极地海冰中声传播特点提出一种冰上震源定位方法，以解决北极地区经济开发与潜在的目标定位需求。
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公开(公告)号：CN117216931A
公开(公告)日：2023-12-12
申请号：CN202310875190.0
申请日：2023-07-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种波形预测方案设计，尤其涉及一种在厚度缓变海冰中的声传播波形预测方法及装置，属于极地通信领域。现有波形预测方法均基于厚度均匀的理想海冰模型展开，与实际环境相差较大。本发明首先依托实际极地环境下海冰物理参数及上下表面边界条件，求解获得弯曲波相速度频散函数和群速度频散函数。其次，选用发射信号能量占比超过90％的频带，结合海冰厚度变化函数与频散函数，计算出各距离微元处各频率组分的传播时间以及相位。最后，将各频率组分信号转换到时域并求和，计算出理论预测接收波形，从而实现对经过海冰的波形进行预测。实用性强，更加贴近真实的极地环境，能量易检测，传播过程稳定。
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公开(公告)号：CN117214813A
公开(公告)日：2023-12-12
申请号：CN202311275144.3
申请日：2023-09-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于声纳阵列信号处理技术领域，公开了一种冰下脉冲噪声背景下的多目标方位估计方法、系统，利用稀疏线列阵接收远场窄带声源信号，构建阵列接收信号模型；通过使用常规波束形成处理器和乘积处理器分别得到稀疏阵列的两种输出空间谱；将常规波束形成器和乘积处理器输出的空间谱在对应方位处进行最小运算，得到最终的输出空间谱。相比于传统的稀疏阵列处理器常规波束形成处理器和乘积处理器，本发明可以充分利用稀疏阵列的空间信息，具有更窄的主瓣宽度和更低的旁瓣级，在保证空间分辨能力的同时提高了多目标探测性能。本发明对冰下脉冲噪声环境适应性较好，具有较高的稳健性，可以用于极地冰区脉冲噪声背景下稀疏阵列的空间谱估计问题。
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