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公开(公告)号：CN111398966B
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202010253352.3
申请日：2020-04-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种主动声呐目标检测方法，包括：构建由上调频线性调频信号s1(t)和下调频线性调频信号s2(t)两部分组成的发射信号s(t)；利用s(t)的回波信号rs(t)，通过谱投影梯度算法(SPGL1)估计出信道的冲激响应函数利用信道估计结果，分别构建s1(t)和s2(t)基于时间反转的时延—多普勒滤波器；将回波rs(t)分别通过两组时延—多普勒滤波器，得到两组互模糊函数χ1(τ，υ)和χ2(τ，υ)；对两组互模糊函数进行非线性处理，得到优化后的时延—多普勒图像。本发明利用谱投影梯度算法(SPGL1)进行信道估计得出信道冲激响应函数，构建基于时间反转的时延—多普勒滤波器，从而使该方法具有抗多途的能力，提高了环境适应性。
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公开(公告)号：CN115755183A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211430610.6
申请日：2022-11-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明的目的在于提供一种基于尾波干涉的震源位置追踪方法，包括如下步骤：获取震源位置变化前、后的时域信号；信号分段；震源位置变化的时延估计；距离差计算；震源位置估计；震源位置追踪。从理论角度出发，本发明结合尾波特性，利用尾波对介质变化敏感，远距离接收下尾波信号能量强等特点，从尾波相位变化展开分析，区分介质变化和震源位置变化的时延，尤其是非均匀介质变化时，去除介质变化导致的时延，准确可靠地求取震源位置变化导致的时延，实现了高精度的震源位置追踪；从工程应用角度，本发明对于台站分布要求更低，对介质速度结构的依赖性不强，实用性更高。
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公开(公告)号：CN110677362B
公开(公告)日：2022-06-17
申请号：CN201910881512.6
申请日：2019-09-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种复数域水声信道自适应均衡方法。(1)接收端将通带信号解调为基带复信号作为均衡器输入；(2)基带复信号与均衡器系数卷积得到均衡器的输出；(3)计算期望信号与均衡器输出之间的误差；(4)利用均衡误差定义新的代价函数，按照CAP‑LMS/F算法，均衡器根据每个系数的大小施加不同约束自适应更新均衡器抽头系数。本发明将原有的适用于处理实信号的LMS/F算法拓展到复数域，以便处理基带上的水声复信号；每次迭代时，对均衡器的每一个抽头系数自适应地分配稀疏惩罚项，加快小系数收敛速度的同时减小大系数的收敛误差，提高均衡性能。
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公开(公告)号：CN113375788B
公开(公告)日：2022-05-20
申请号：CN202110602559.1
申请日：2021-05-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水声传感器网络技术领域，具体涉及一种基于矩阵填充的水声传感器网络环境数据采集方法。本发明利用基于矩阵填充的数据重建机制，减少了网络中需要采集数据量，节省了数据传输消耗的能量，针对实际网络部署情况，设计了采样时隙固定分配策略，保证采样时隙的随机性，平衡节点间的能耗。与基于压缩感知的水声传感器网络采集机制相比，本发明提出的基于矩阵补全的采集机制更加适用于数据空间相关性较弱的海洋观测场景。本发明提出的节点采样策略网络数据传输量低，可以保证采样点的随机性，同时又可以保证节点间的能耗均衡，且满足重建精度。
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公开(公告)号：CN114218777A
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN202111493539.1
申请日：2021-12-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/20 , G06F17/18 , G06F17/16 , G06F119/10
Abstract: 本发明公开了一种极地冰下水声信道估计方法，包括：对RLS算法代价函数引入l0范数约束得到l0‑RLS；对l0‑RLS损失函数引入Hampel三段重降M‑估计函数得到损失函数f(e)，对损失函数f(e)进行运算得到权重函数q(e)；通过脉冲噪声的方差的估计对Hampel‑三段重降M估计函数所设置的三个阈值进行估计更新；根据估计得到的三个阈值对权重函数q(e)和增益矩阵k[n]进行更新；根据发射信号及接受信号利用更新后的权重函数q(e)和增益矩阵k[n]进行信道估计，得到信道估计值判断是否达到采样点数，若达到则结束，否则返回阈值更新。本发明提高了对脉冲噪声抑制能力，在低信噪比下降低大幅度冰裂脉冲噪声对信道真值估计影响的可能性，提高了对信道幅度的估计性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113740858A
公开(公告)日：2021-12-03
申请号：CN202111055959.1
申请日：2021-09-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S15/58
Abstract: 本发明公开了一种被动声纳水下弱目标检测方法及系统。所述方法，包括：获取设定时间段内的多帧接收数据；对各帧接收数据进行角度估计，得到时间方位历程图；按照能量值的大小筛选时间方位历程图中各帧图像的候选方位角点，得到时空方位图；计算时空方位图中每相邻两帧图像的候选方位角点之间的角度距离，基于角度距离和线性函数拟合算法预测目标的角度轨迹，确定运动轨迹；若运动轨迹为一条，则将运动轨迹确定为目标的最终角度轨迹；若运动轨迹为多条，则计算每条运动轨迹的轨迹可信度，将轨迹可信度最大的运动轨迹确定为目标的最终角度轨迹。本发明能在避免漏检的同时，降低虚警概率，从而提高水下弱目标检测的稳定性。
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公开(公告)号：CN113687308A
公开(公告)日：2021-11-23
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：CN113064147A
公开(公告)日：2021-07-02
申请号：CN202110337727.9
申请日：2021-03-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S7/539
Abstract: 本发明公开了一种低信噪比下新型匹配场被动定位方法，本发明具体实现步骤如下：(1)选择距离和深度网格，通过声场模型计算拷贝场向量，进而计算拷贝场矩阵；(2)时频分析接收数据获得声源频率，并计算对应频率的协方差矩阵；(3)基于黎曼流形中的测地线距离，构造出两种黎曼匹配场处理器(4)分析不同信噪比下协方差矩阵的迹，改进黎曼匹配场处理器；本发明优点在于：(1)提高了黎曼匹配场处理器在低信噪比环境下的性能；(2)小孔径阵列条件下，算法可以有效降低旁瓣级，提高主瓣分辨率；(3)阵元间距大于半波长条件下，算法可以有效降低旁瓣级，提高主瓣分辨率。
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公开(公告)号：CN109561036B
公开(公告)日：2021-06-18
申请号：CN201910037347.6
申请日：2019-01-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水声学和水声信号处理领域，具体涉及一种基于凸优化的水声信道盲解卷积方法。本发明不需要预先输入发射信号便可以对复杂水声信道进行估计，(1)只需要一帧接收信号，便可以通过凸优化算法将信道的冲激响应和发射信号有效分离，得到多途信道的时延和幅度信息，快速感知海洋环境，适用于无人水下平台自主探测和信道估计，是发展具有认知功能声纳的关键技术。(2)本发明用ADMM代替了常用的凸优化工具箱，解决了针对真实海洋环境中的水声数据点数多，运算量大的问题，提高了运算速度，可以更好地将其应用到无人水下平台上，提高环境适应性。
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公开(公告)号：CN108777598B
公开(公告)日：2021-03-19
申请号：CN201810855327.5
申请日：2018-07-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种跨冰层介质通信方法，属于通信领域。本发明跨冰层介质通信采用声波为载体，通信链路包含发射端和接收端，发射端的发射换能器放置于冰层下的水中，接收端的接收天线放置在冰面上，接收天线与冰面紧密耦合；发射换能器发射出的声信号，通过水介质的传播之后，耦合至冰层介质，产生地震波；接收端通过接收天线采集到振动信息，搭建起水下‑冰层‑冰上的声学通信链路。本发明无需将接收天线置于水面以下，即无需凿穿冰面即可搭建通信链路；此外分布式的天线(地震检波器)可实现空间分集，提高接收信号的信噪比，即提高通信链路的质量。
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