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公开(公告)号：CN118054992A
公开(公告)日：2024-05-17
申请号：CN202410219759.2
申请日：2024-02-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: H04L25/02 , H04L25/03 , H04B7/0413 , H04B13/02
Abstract: 本发明公开了一种低复杂度的多输入多输出深海信道估计方法及水声通信系统。所述方法包括：发射端的多个发射换能器同时发射不同的单载波信号；接收端的水听器阵列同时接收信号；接收端的信号处理装置将接收的信号解调到基带，并根据所有水听器的基带接收信号和观测矩阵，将不同发射换能器到同一水听器的信道进行分离并建立概率模型，将所有发射换能器的信道、超参数的倒数和噪声方差的倒数视作隐变量，利用变分贝叶斯推断完成推导，通过平均场的变分分布近似隐变量集合的后验分布，在指定的收敛门限和最大迭代次数下进行迭代估计，收敛后输出信道估计结果，用于后续均衡。本发明的复杂度远低于基于稀疏贝叶斯学习的方法且估计效果更好。
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公开(公告)号：CN118041725A
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202410219805.9
申请日：2024-02-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种时变水声通信中的块稀疏均衡方法及水声通信系统。所述方法包括：发射端，单个发射换能器发射单载波信号；接收端，单个水听器接收信号，由信号处理装置对接收信号进行以下处理：解调至基带；设置初始化参数后进入迭代，在第一次迭代中执行块稀疏均衡器，完成均衡与解码；从第二次迭代开始，将上一次迭代中解码后的符号作为先验信息，执行基于基扩展模型的块稀疏均衡器，完成均衡与解码，直至最大的迭代次数后输出结果。本发明有效利用了水声通信中均衡器抽头的稀疏特性，性能优异；基于基扩展模型的块稀疏均衡器能有效应对水声信道的时变特性，具有较强的鲁棒性；基于块进行处理，复杂度低。
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公开(公告)号：CN116846484B
公开(公告)日：2024-05-10
申请号：CN202310875188.3
申请日：2023-07-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及极地水声通信领域，具体涉及一种基于水中气枪源的极地冰下声通信方法和装置。采用传统的匹配滤波方法对接收信号进行预处理，实现了几个字节的指令发送和接收，但在低信噪比下的误码率还有待提高。本发明将发射信号进行串并转换，随后进行二进制脉冲时延差编码；使用气枪控制装置，使气枪按照编码的时间间隔发射脉冲；对接收信号进行包括信噪比增强和包络提取在内的预处理，获得信号的脉冲包络以及脉冲时延差序列；进行脉冲到时估计；对脉冲时延差结果进行信息解码。提高接收信号中直达脉冲的信噪比，进一步提高远程通信能力，实现极地冰下远距离声通信。
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公开(公告)号：CN117849711A
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202310878463.7
申请日：2023-07-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开一种声信息关联多目标定位方法、系统、智能设备及存储介质，属于水声学和水声信号处理技术领域，以解决北极冰盖之间脉冲噪声，影响常规目标测向定位、声特征提取的问题。对每个传感器的检测数据进行长期凝视，提取检测数据中疑似目标的方位估计和声特征，构建疑似目标状态集；对相同时刻下的所有传感器的声特征进行两两关联，得到相似度矩阵；对相似度矩阵进行遍历计算，对相似度矩阵中指示函数等于1的疑似目标的坐标进行解算，形成目标状态集；采用凸组合融合算法对定位的目标坐标存在误差的坐标进行融合处理，得到分布式多传感器目标定位结果，并输出持续性目标点。上述方案减少了定位野点的生成，点迹携带目标声特征信息清晰。
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公开(公告)号：CN117636902A
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202311176946.9
申请日：2023-09-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G10L25/27
Abstract: 本发明公开背景噪声分离方法、装置及电子设备。包括接收爆炸声源的初始信号，对初始信号做带通滤波获得预处理信号。确定循环判定系数的阈值。对预处理信号进行小尺度模极大值去噪以得到准有效信号。将预处理信号与准有效信号做差，得到带内噪声信号，确定循环判定系数的实测值，实测值小于阈值时终止循环去噪，准有效信号更新为有效信号。实测值大于或等于阈值时，将带内噪声信号进行小尺度模极大值去噪，得到去噪后的带内噪声信号。对去噪后的带内噪声信号循环去噪，直至实测值小于阈值，获得多个去噪后的带内噪声信号。对多个去噪后的带内噪声信号求和，获得带内误去除的有效信号。对准有效信号与带内误去除的有效信号相加，以获得有效信号。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113686964B
公开(公告)日：2023-12-12
申请号：CN202111045979.0
申请日：2021-09-07
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种基于泄漏模态声波导特性的海冰厚度观测方法，通过推导冰水耦合状态下浮冰波导的频散方程，并基于复数空间峰值自搜索算法实现冰水耦合模型的逐一模态求解，获得对冰厚最为敏感的QS模态在全频段的频散曲线，规避传统求解算法全局搜根工作量大的弊端，将实测冰声信号中提取出的QS模态频散曲线与理论曲线对比即可确定海冰厚度，进而实现可持续、准确、易操作的海冰厚度测量。本发明可为其他极地海冰研究提供基础支撑，及时为极地航行、极地资源开发、冰下救援等作业任务提供必要信息。
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公开(公告)号：CN116973900A
公开(公告)日：2023-10-31
申请号：CN202310878457.1
申请日：2023-07-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开一种冰下声纳目标方位估计方法、系统、终端及计算机存储介质，属于水声信号处理技术领域，以解决声纳无法在冰下脉冲噪声干扰下对目标来波方向进行估计的问题。包括：根据接收的入射信号，构建阵列接收信号矩阵，定义与阵列接收信号矩阵秩数相同的初始列满秩矩阵；构造残差拟合矩阵及其范数，通过求解残差拟合矩阵最小范数，得到行满秩矩阵；利用复值满牛顿算法对行满秩矩阵的列向量进行更新优化，将优化行满秩矩阵代入残差拟合矩阵，通过对更新后残差拟合矩阵的最小化范数求解，得到列满秩矩阵；将列满秩矩阵作为信号子空间矩阵，利用MUSIC方法输出空间谱，通过谱峰搜索获得波达方向估计结果。上述方案有效抑制了冰下脉冲噪声的干扰。
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公开(公告)号：CN116859326A
公开(公告)日：2023-10-10
申请号：CN202310812398.8
申请日：2023-07-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种极地脉冲噪声环境下自适应零陷DOA估计方法和系统，所述方法包括：获取零陷阵列接收到的信号，所述零陷阵列为均匀直线阵，其中第一个阵列传感器为参考阵元，其他阵列传感器为辅助阵元；在第l个快拍下，输入零陷阵列中辅助阵元接收到的信号和参考阵元接收到的信号，初始化相关参数；进行运算迭代获得零陷阵列辅助阵元权向量，在每轮迭代中，根据零陷阵列误差信号更新参数，并根据可变步长更新辅助阵元权向量；将阵列方向图的倒数定义为空间谱获得方位谱，根据方位谱，估计出目标方位。本发明在极地脉冲噪声环境中具有较高的DOA估计精度和较低的计算复杂度，不需要已知信源个数，利于工程实现和应用。
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公开(公告)号：CN112104580B
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202010953030.X
申请日：2020-09-11
Applicant: 中海石油(中国)有限公司湛江分公司 , 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种基于广义近似消息传递‑稀疏贝叶斯学习的稀疏水声信道估计方法，本发明属于水声信号处理领域。涉及一种将广义近似消息传递(GAMP)与稀疏贝叶斯学习(SBL)相结合的信道估计方法。(1)输入频域基带接收信号、字典矩阵、迭代终止条件，以及相关参数初值；(2)在SBL的框架下利用GAMP计算信道冲激响应；(3)更新噪声方差以及信道超参数；(4)判决迭代终止条件，若满足则输出信道估计结果。本发明的优点在于：在SBL的框架下利用近似消息传递的方式计算水声信道冲激响应，在基本没有性能损失的条件下，降低了SBL的计算复杂度，缩短了算法的运行时间。
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公开(公告)号：CN116338574A
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202310372679.6
申请日：2023-04-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S5/02 , G06F18/2321 , G06N7/01
Abstract: 本发明公开了一种基于匹配波束的稀疏贝叶斯学习水下声源定位方法，针对现有的稀疏贝叶斯学习匹配场定位算法存在的环境失配问题，利用波束形成技术将阵列接收到的声压数据转化到波束域空间，并在波束域中限制或跟踪特定方向的声信号，将波束域内的定位问题转化为具有稀疏约束的欠定方程求解问题，最后通过稀疏贝叶斯学习更新公式进行迭代求解。与原有方法相比，本发明的优点在于：(1)在保证高分辨低旁瓣定位结果的同时，对环境失配具有更强的宽容性，有效提高了定位的鲁棒性；(2)具有更快的运行速度。
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