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公开(公告)号：CN117471523A
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202311642088.2
申请日：2023-12-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种基于矢量水听器的可调向差分波束形成器设计方法，属于阵列信号处理领域，利用小孔径的特殊性，利用麦克劳林级数展开获得了基于矢量阵的高阶指向性波束图表达形成；根据差分指向性与频率无关的特性，给出理想情况下的高阶指向性表达式，并对理想的可调向指向性表达式进行展开以满足矢量阵高阶指向性波束图的各个子项；最后按阶数将矢量阵高阶指向性波束图的各个子项与理想的可调向指向性表达式的各个子项进行对比联立，利用最小二乘法求取各通道权值实现基于矢量水听器的可调向差分波束形成器设计。本发明利用矢量水听器各通道的信息获得高阶指向性，提高信噪比，更利于对水下微弱目标的探测，克服了常规线型阵列无法实现指向性调向的弊端。
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公开(公告)号：CN113624330B
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202110783635.3
申请日：2021-07-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01H17/00
Abstract: 本发明公开了一种水下目标辐射噪声测量组合体积阵及测量方法，包括螺旋双圆锥声压体积阵和矢量稀疏垂直阵，所述螺旋双圆锥声压体积阵具体为：将M条相同的均匀垂直线阵的底端均匀排列在一个半径为R的圆周上，形成一个半径为R，高度为L的圆柱阵，然后将各条垂直线阵的底端固定，顶端绕圆柱的轴线沿圆的周向方向逆时针旋转相同的角度α，得到定义的螺旋双圆锥阵，所述均匀垂直线阵阵元数为N，阵元间距为d1，长度为L；所述矢量稀疏垂直阵共有NS个阵元，d2为阵元间距，矢量稀疏垂直阵中心阵元位于螺旋双圆锥声压体积阵半径最小的圆形横截面的圆心位置且垂直于所述横截面，且各阵元均匀分布。本发明实现对水下目标全频带的高精度辐射噪声测量。
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公开(公告)号：CN115561764A
公开(公告)日：2023-01-03
申请号：CN202211193226.9
申请日：2022-09-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种基于单矢量水听器的运动目标深度估计方法，利用矢量水听器接收声压、振速信号；构建声压‑振速互谱；对声压、振速接收信号进行时域等间隔离散化处理，构建离散信号矩阵；获得初步去噪声压、振速信号；通过EWT对信号进行分解，根据LOFAR谱分析估计信号频率确定该包含该频率的模态函数分量对信号进行重构；构建声压‑振速声场空间干涉谱；计算水平复声强和垂直复声强估计目标直达波垂直到达角；对声压‑振速声场空间干涉谱沿目标直达波垂直到达角曲线进行离散傅里叶变换，去除垂直对称轴处的极大值后的次极大值对应深度为目标深度估计值。本发明实现在噪声影响下利用接收信号实现对运动目标深度的估计，具有较好的实际工程应用能力。
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公开(公告)号：CN110082712B
公开(公告)日：2022-12-13
申请号：CN201910194811.2
申请日：2019-03-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S3/802
Abstract: 本发明提供的是一种声矢量圆阵相干目标方位估计方法。构建声压P(t)与振速Vx(t)、Vy(t)的互协方差矩阵Rx和Ry，将两个互协方差矩阵堆叠获得新的矩阵Rxy＝[Rx，Ry]T；将矩阵Rxy进行奇异值分解，得到最大奇异值对应的左奇异向量u1；将空间方位角平面进行离散化得到空间角度集合Θ，构建过完备基B(Θ)，建立稀疏求解框架min||∑||1+ε||u1‑B(Θ)∑||2，通过求解的∑得到空间谱，通过谱峰位置估计目标方位。仿真分析及试验结果表明，该方法可有效解决入射信号相关性大或相干、目标在空间方位上角度间隔较小，环境噪声大等情况下的方位估计问题。而且，该方法无需估计噪声功率或者信号数目，为声矢量圆阵相干目标的远程被动测向问题提供了有效方法，具有良好的应用前景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109933949B
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN201910262885.5
申请日：2019-04-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种建立含气泡水介质中波动‑振动非线性声场的方法，建立“波动‑气泡体积三阶振动”方程；设置初始条件和边界条件；确定时间长度Tt和空间距离Tl，设置步长划分网格；微分项改写为差分形式；通过对声源项耦合“波动‑气泡体积三阶振动”方程，得到差分方程组；设置声压和气泡体积变化量初始值；计算时间节点nt气泡体积变化值和声压值后nt加1；当nt≤Nt时，重复上一步，计算至时间域最后点Nt，当nt＝Nt时，重新设置nt＝3；利用初始参数和计算空间域上最后节点Ns上的声压值nt加1；当nt≤Nt时，重复上一步，计算至时间域最后点Nt。本发明通过声压激励项进行耦合，对波动—振动非线性方程进行数值耦合计算，同时获得含气泡水介质中非线性声场特性和气泡非线性动力学特性。
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公开(公告)号：CN113624330A
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202110783635.3
申请日：2021-07-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01H17/00
Abstract: 本发明公开了一种水下目标辐射噪声测量组合体积阵及测量方法，包括螺旋双圆锥声压体积阵和矢量稀疏垂直阵，所述螺旋双圆锥声压体积阵具体为：将M条相同的均匀垂直线阵的底端均匀排列在一个半径为R的圆周上，形成一个半径为R，高度为L的圆柱阵，然后将各条垂直线阵的底端固定，顶端绕圆柱的轴线沿圆的周向方向逆时针旋转相同的角度α，得到定义的螺旋双圆锥阵，所述均匀垂直线阵阵元数为N，阵元间距为d1，长度为L；所述矢量稀疏垂直阵共有NS个阵元，d2为阵元间距，矢量稀疏垂直阵中心阵元位于螺旋双圆锥声压体积阵半径最小的圆形横截面的圆心位置且垂直于所述横截面，且各阵元均匀分布。本发明实现对水下目标全频带的高精度辐射噪声测量。
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公开(公告)号：CN112954562A
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN202110108942.1
申请日：2021-01-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于参数激励的声学信号增强器，属于人工声学器件领域。尤其是涉及一种能对声能量进行操控和放大的声学信号增强器，具体为利用参激共振效应对弱的目标声信号进行放大。所述的声学信号增强器由提供交变电场的控制电路和填充了极性电介质的行波管组成，包括声速可控的电介质液体层。本发明联合引入的参数激励的频率和幅值来对目标声信号进行操控和放大，通过调控参数激励的频率来保证对任意频率的目标声信号进行处理。同时解决了已有声学信号增强器对水声频段信号放大能力较弱的问题，可提高声呐系统探测距离和目标识别准确率。
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