水下机器人五分量测距声纳斜井三维成像系统及成像方法

    公开(公告)号:CN103744085A

    公开(公告)日:2014-04-23

    申请号:CN201410022662.9

    申请日:2014-01-17

    CPC classification number: G01S15/89 G01S15/025

    Abstract: 本发明涉及一种水下机器人五分量测距声纳斜井三维成像系统及成像方法,包括水下机器人、水面光端机、水面上位机,水下机器人上设有4个水平分量测距声纳和1个垂直分量测距声纳,其中4个水平分量测距声纳的相互之间方位差为90度;水下机器人上还设有光纤陀螺仪。通过4个水平分量测距声纳可获得斜井的一帧二维图像序列,水面上位机对一系列二维图像序列进行数据处理,通过对斜井的几何尺寸和4个水平分量测距声纳数据进行处理,使二维图像序列垂直轴向上对齐,通过光纤陀螺仪测得的艏向角度使二维图像序列水平方向对齐,再结合垂直分量测距声纳测得的机器人到水面垂直距离,实时绘制出斜井的二维和三维图像。

    基于频率反转镜技术的无边带信息浅海水声通信图样选择峰均比抑制算法

    公开(公告)号:CN103441980A

    公开(公告)日:2013-12-11

    申请号:CN201310385022.X

    申请日:2013-08-29

    Abstract: 本发明提供的是一种基于频率反转镜技术的无边带信息浅海水声通信图样选择峰均比抑制算法。在数据发送端,将待发送数据采用M组不同的加扰图样进行加扰,同时定义M组不同的梳状导频位置作为标记,在不同的导频位置添加梳状导频序列得到候选OFDM符号,对候选OFDM符号进行快速傅里叶逆变换到时域,选择其中峰均比最小的符号作为传输符号;在接收端对接收信号进行快速傅里叶变换,提取不同梳状导频位置对应的频域接收信息,得到导频频域响应并对其进行匹配追踪,恢复出M组信道频域响应,在频域反转,计算二者互相关系数,获得的M个相关系数中最大值所对应的m值,最后利用序号信息解扰码。本发明能保证MIMO-OFDM水声通信系统的实时性和可靠性。

    一种噪声条件下图像尺度不变模式识别方法

    公开(公告)号:CN101976345B

    公开(公告)日:2013-02-06

    申请号:CN201010297827.5

    申请日:2010-09-30

    Abstract: 一种噪声条件下图像尺度不变模式识别方法,包括针对特定物体图像即参考图像训练得到相关滤波器的训练阶段,利用得到的相关滤波器对待检物体进行识别的相关检测阶段两个分离的阶段。本发明的方法的噪声估计能够随噪声信噪比的变化而自适应变化,具有很好抗噪性。这种方法的原理主要是利用与图像的重要结构相关的本征模态函数可以对图像进行重构,因此可以利用一些特定层(本征模态函数)构造相关滤波器达到尺度不变模式识别;而噪声在各层本征模态函数上的分布具有一定的规律,因此可以利用噪声的这种分布规律达到去噪的目的。

    一种基于改进蚁群算法的AUV高精度水声定位航路规划方法

    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

    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。

    一种用于水下多区域定位的多目标识别方法

    公开(公告)号:CN116540237A

    公开(公告)日:2023-08-04

    申请号:CN202310421566.0

    申请日:2023-04-19

    Abstract: 本发明属于潜标阵目标定位技术领域,具体涉及一种用于水下多区域定位的多目标识别方法。本发明采用多种调频信号和单频信号组合的形式来表征身份信息,可以利用时分频分技术达到多个目标和多个潜标的信号表征,摆脱了有限种类线性调频信号对可服务目标数量的束缚;在频点选择上,本发明考虑到目标移动会带来多普勒频偏,因此在带宽内间隔选取频点,提高了系统的抗多普勒性能;本发明考虑多用户和信号碰撞问题,对于多用户接收方面,将合作定位声信号的单频信号长度设计为T2(s),只要多用户的合作定位声信号到达潜标的时间相差T2(s),即可将不同用户区分开。

    一种水听器镜像对称弧型阵及其布置方法

    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

    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。

    一种基于Mel子带谱熵鲸目动物哨声信号检测方法

    公开(公告)号:CN110211596B

    公开(公告)日:2021-04-06

    申请号:CN201910455250.7

    申请日:2019-05-29

    Abstract: 本发明提供的是一种基于Mel子带谱熵鲸目动物哨声信号检测方法。本发明从谱熵的角度出发,结合Mel滤波器,通过计算Mel子带谱熵来实现海豚哨声信号的检测,并通过时长门限进一步降低虚警概率,提高检测的精度。本发明的方法简单易行,可实现哨声信号自动检测与提取,减少了人为提取的工作量。海豚哨声信号对于仿生伪装水声通信、海豚种群分类识别等研究具有重要的价值,因此,本发明的方法可助力于仿生伪装水声通信、海洋生物学等相关研究。

    一种水声正交频分复用异步多用户接入方法

    公开(公告)号:CN105490978B

    公开(公告)日:2019-06-14

    申请号:CN201510726759.2

    申请日:2015-10-30

    Abstract: 本发明属于水声通信领域,具体涉及一种水声正交频分复用异步多用户接入方法。本发明包括:重叠截断;干扰消除;频域过采样;多用户信道估计与解码;干扰重构。本发明基于滑动迭代结构,利用重叠截断方法建立异步干扰模型,在相邻两个符号间进行迭代干扰消除和干扰重建,然后将干扰消除后的接收信号等效为准同步的多输入多输出(MIMO)系统实现多用户数据解码;可以较好的兼顾处理延迟和解码性能,具有实际应用价值。

    一种稳健的水下通信节点唤醒信号检测方法

    公开(公告)号:CN105472719B

    公开(公告)日:2018-10-26

    申请号:CN201610015485.0

    申请日:2016-01-12

    Abstract: 本发明供公开了一种稳健的水下通信节点唤醒信号检测方法。包括以下步骤,步骤一,发射双频或多频的唤醒信号;步骤二,按照设定的起始频率、变换点数和频率分辨率对唤醒信号执行单位圆上的CZT变换;步骤三:搜索CZT变换的细化谱的极值,估计的各频率分量之间的相对频率间隔和相对幅度关系如果保持不变,则判断为是唤醒信号,否则不是;步骤四:当信号判定为唤醒信号后,给整个通信节点上电,使节点转入工作状态,当节点工作完毕后,切断电源,节点转入休眠状态。本发明由于具有高的频率分辨率,可以采用多组频率组合,对水下传感器网路的多个节点进行唤醒,而不必担心相互干扰,大大降低检测虚警,延长水下无线传感器网络的使用寿命。

    一种分段正弦拟合分解方法

    公开(公告)号:CN108169560A

    公开(公告)日:2018-06-15

    申请号:CN201711400470.7

    申请日:2017-12-21

    Inventor: 聂东虎 乔钢

    Abstract: 本发明涉及一种分段正弦拟合分解方法,步骤一:初始化循环变量k、最大迭代次数Q和收敛阈值ε,令k=1,rk(t)=x(t);步骤二:寻找迭代信号rk(t)所有过零点;步骤三:寻找相邻过零点之间局部最大值点和局部最小值点;步骤四:拟合中值曲线m(t),从迭代信号rk(t)中减去中值曲线m(t),得到临时信号r0(t);步骤五:对临时信号r0(t)进行分段正弦拟合,获得拟合函数sk(t);步骤六:令rk+1(t)=rk(t)‑sk(t);步骤七:令k=k+1;步骤八:如果k>Q或条件成立,则算法迭代过程结束,否则重复执行步骤二至步骤八,本发明不需要筛选过程来实现极值点个数和过零点数的约束条件,只需减除一次中值曲线,通过分段的正弦曲线进行拟合,有效降低计算量,瞬时频率曲线可直接从分解结果得到,简化了计算步骤。

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