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公开(公告)号：CN103399299A
公开(公告)日：2013-11-20
申请号：CN201310303398.1
申请日：2013-07-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S5/18
Abstract: 本发明涉及一种基于水下声信号的检测和应答的水下宽带通用型应答器。水下宽带通用型应答器，包括信号调理模块、数字信号处理模块、功放模块、电源模块和收发合置模块，信号调理模块接收来自换能器的模拟微弱信号，经过对输入信号的放大、滤波、幅度控制后送入数字信号处理模块通过A/D采集变成数字信号，经过DSP处理后将已知信号从DRAM中发送到功放模块，信号经过功放模块放大整形加载到换能器两端发射出去。本发明发在保持带宽不变的情况下，采用长脉冲宽度的信号就可以在增大作用距离的同时，提高测时精度，减小距离测量误差带来的定为误差；以较低的输入功率获得较高的信噪比，增大作用距离；充分利用有效带宽来提高距离分辨力。
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公开(公告)号：CN102833008A
公开(公告)日：2012-12-19
申请号：CN201210334306.1
申请日：2012-09-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: H04B13/02 , H04B1/7097
Abstract: 本发明涉及一种将M元和码元移位键控技术相结合的扩频水声通信方法。本发明包括如下步骤：通过扩频码生成器产生扩频码序列；通过扩频码序列选择器，选取扩频码序列；根据码相位上调制的信息，对选取的扩频码序列进行循环移位；循环移位后的扩频码序列进行载波调制，获得发射信号，发射信号经历水声信道，获得接收信号；由本地产生的扩频序列经过序列选择器和循环移位编码器对接收的信号进行解扩，并对得到的结果行解调积分得到M元信息和码元移位信息；对M元信息和码元移位信息进行并串转换，得到M元码元移位键控扩频水声通信信号。本发明利用M元和码元两种通信方式拥有相同的检测方式，进一步提高了扩频水声通信通信速率。
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公开(公告)号：CN102724147A
公开(公告)日：2012-10-10
申请号：CN201210214646.0
申请日：2012-06-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水声通信领域，具体涉及一种信道估计中降低高斯噪声和减小插值误差的信道估计方法。本发明包括如下步骤：（1）采用基于最小二乘法的信道估计方法得到信道频响估计；（2）利用小波降噪法对导频信道频响估计进行降噪处理，得到降噪后的信道频响；（3）对降噪后的信道频响采用离散傅里叶变换插值法获得数据子载波的信道频响；（4）利用数据子载波的信道频响均衡接收数据，对均衡后的数据进行译码后重新调制，将梳状导频转换为块状导频，采取块状最小均方误差的信道均衡方法对接收数据进行判决反馈均衡。本发明降低了信道噪声对信道估计的影响，降低了插值误差，提高了判决性能，提高了信道估计的精度。
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公开(公告)号：CN118509289A
公开(公告)日：2024-08-16
申请号：CN202410639712.1
申请日：2024-05-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于仿生伪装水声通信和水声对抗技术领域，具体涉及一种基于多特征的仿海豚哨声水声通信信号自动调制识别方法。本发明通过分析仿海豚哨声水声通信信号的调制特征，设计了基于最小二乘多项式拟合海豚哨声谱轮廓估计的特征参数集，包括零中心归一化瞬时幅度谱密度的最大值、模糊熵、短时平均偏度和过零率。本发明为仿海豚哨声水声通信信号调制识别提供了一种可行方案，支撑水声对抗中进一步的通信参数估计、灵巧干扰和信息破译。通过千岛湖湖试数据集验证了本发明对不同调制类型仿海豚哨声水声通信信号的识别效果，当频率偏移量不小于100Hz，信噪比大于0dB时，平均识别率达到95％以上。
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公开(公告)号：CN114036458B
公开(公告)日：2024-04-30
申请号：CN202111235038.3
申请日：2021-10-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种非合作水声信号时频信息获取方法，对采集到的水声FSK信号进行分段并对分段信号加窗，将加窗后的所有分段信号写成矩阵形式作为观测向量；划分傅里叶变换矩阵的频率集，建立傅里叶变换矩阵作为观测矩阵；将观测矩阵与估计的时频信息乘积后的矩阵以观测向量的维度进行截断，通过与观测向量反演拟合结合约束惩罚项建立最优化问题，对建立的最优化问题对时频信息求解。本发明无需与原始调制信号实现准确的采样点同步即可实现时频图的优化，适合在非合作的情况下使用，即使划分的频率集不包含载波频率，通过反演拟合与稀疏约束依然能够有效提高时频图的频率分辨率，使时频图的能量更加集中。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117007051A
公开(公告)日：2023-11-07
申请号：CN202310946932.4
申请日：2023-07-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 一种基于改进蚁群算法的自主水下航行器高精度水声定位航路规划方法。根据预设终点，使用传统蚁群算法驱动AUV行驶，AUV行驶过程中不断接收水下目标发射的声信号，接收一定周期的声信号后，解算目标位置，预估目标具体所在栅格；根据解算估计的目标位置使用Bresenham画圆算法计算得到以目标为圆心的圆形栅格序列，将预设的AUV终点改为计算的圆形栅格序列；计算AUV路径节点的定位精度值，AUV到达圆形路径的终点后，计算AUV在整条路径中的平均定位精度值，以平均定位精度值更新信息素，将定位精度启发因子引入转移概率中，对AUV进行新一轮的路径规划。本发明能解决使用传统蚁群算法为自主水下航行器AUV规划航路时，该航路的定位精度低，定位误差较大，AUV容易驶过目标，甚至导致目标被遗漏的问题。本发明可用于打捞水下黑匣子、对水下非合作目标进行侦察、监视等。
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公开(公告)号：CN110646802B
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN201910915132.X
申请日：2019-09-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种水听器镜像对称弧型阵及其布置方法。步骤一，初始化最大长度和宽度，建立坐标系；步骤二，计算阵元间距；步骤三，令阵列横向孔径等于最大宽度；步骤四,预估阵元数；步骤五：计算单条弧阵的半径和阵列两端之间圆心夹角；步骤六，计算阵列的轴向孔径，如果周向孔径大于最大长度，则阵元数减一，并转到步骤五；步骤七，计算阵元坐标。本发明基于水下机器人可供安装的最大宽度和最大长度，得到一种镜像对称弧阵，适合无人水下机器人搭载。
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公开(公告)号：CN112583495B
公开(公告)日：2022-05-20
申请号：CN202011481259.4
申请日：2020-12-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: H04B13/02 , H04B17/309 , H04W52/02
Abstract: 本发明公开了一种水声通信唤醒信号低功耗实时分段检测方法，步骤1：唤醒信号设计与发送；步骤2：并行n通道自适应Notch滤波器设计；步骤3：分段接收信号并输出各通道包络比重值；步骤4：更新检测矩阵；步骤5：基于特定检测矩阵的频点能量判决；步骤6：唤醒上电。本发明发射端唤醒信号易于系统实现，使用与唤醒信号频率对应的自适应Notch滤波器实时分段处理，减少单次计算复杂度，提高运行速度；接收端根据唤醒信号特征设计特定的检测矩阵，将滤波器各通道输出的包络比重值作为矩阵元素，将对单个频率信号的能量判决转化成唤醒信号整体存在概率的问题，降低了对单个频率信号的检测标准，提高了抗干扰和抗水声信道频率选择性衰落的能力，提高检测概率。
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公开(公告)号：CN114488100A
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202210066053.8
申请日：2022-01-20
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S7/52
Abstract: 本发明公开了一种齿鲸回声定位单脉冲信号提取方法，包括对齿鲸回声定位脉冲串预处理；使用相关法检测实测信号，选定回声定位单脉冲信号作为参考信号，得到脉冲串信号与参考信号的互相关函数。计算互相关函数局部相关峰；多次迭代得到局部相关峰幅值方差满足阈值条件的局部相关峰；通过设置阈值对局部相关峰进行消除重复点、滤除野点，并滤除无信号段产生的判定为相关幅度低的点；利用局部相关峰位置在时域中的对应，对信号进行时域截取，同一脉冲串中单脉冲信号持续时间取为d，选择长为d的时间窗将回声定位单脉冲信号从脉冲串中进行提取。本发明具有运算量小、检测结果准确的优势，能够精确提取时域中回声定位脉冲串中的单脉冲信号位置。
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公开(公告)号：CN114152329A
公开(公告)日：2022-03-08
申请号：CN202111411551.3
申请日：2021-11-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种水声信号谱峰检测方法，对包含谱峰的信号波形消除极性得到B(n)，求增益系数c(n)，c(n)与B(n)相乘得到输出信号C(n)，对C(n)中值滤波平滑得到D(n)，利用高斯窗对D(n)拟合得到E(n)，对E(n)提取极大值点以及对应的极大值。本发明通过绝对值去极性、双滑动窗谱峰增强、滑动平均滤波、高斯拟合等步骤能对信号波形中存在的谱峰进行检测，有效减少水声信道对原始谱峰的影响，实现谱峰特征的增强。
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