一种跨冰介质声通信方法

    公开(公告)号:CN115208484B

    公开(公告)日:2023-03-24

    申请号:CN202210774541.4

    申请日:2022-07-01

    摘要: 本发明公开了一种跨冰介质声通信方法,步骤1:确定声信号接收端与发射端的距离及接收端预期接收的不同脉冲信号主频;步骤2:计算接收端位置处弯曲波群速度频散传递函数;步骤3:分别计算获得不同脉冲信号的输出频域响应,然后将不同脉冲信号的输出频域响应分别转换到时域,并在时域反转波形,得到时域频散信号,即用于频域编码的码元;步骤4:将步骤3得到码元信号以相同时间间隔串联得到频域编码信号;步骤5:发射端在水下发射步骤4得到的频域编码信号,冰上接收端接收到脉冲信号串,解码完成跨冰介质声通信。本发明在提高复杂信息通信速率及通信距离的同时,使通信隐蔽性显著增加,实现声信号在冰层特定距离处的高效、远程、隐蔽传输。

    一种针对极地冰层的震源定位方法

    公开(公告)号:CN113359183A

    公开(公告)日:2021-09-07

    申请号:CN202110570146.X

    申请日:2021-05-25

    IPC分类号: G01V1/18 G01V1/38

    摘要: 本发明提供一种针对极地冰层的震源定位方法,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层震源定位方法,以解决北极地区经济开发与军事对抗中潜在的目标定位需求。本发明结合极地冰层声传播特点,充分利用弹性波导带来的多波现象,从波场偏振特征、传播速度及幅值等方向开展多维度差异性分析,构建了具有高度适用性的冰层震源定位方法;从工程应用角度出发,本发明涉及方法无需传感器阵列,使用单台自容式三分量地震仪即可满足所需数据采集需求,所需设备高度精简,操作流程简便、快捷,具有极高的极地环境作业实用性。

    低量化精度海底地形数据的修正方法及修正系统

    公开(公告)号:CN118094990A

    公开(公告)日:2024-05-28

    申请号:CN202410156182.5

    申请日:2024-02-04

    摘要: 本发明属于水声工程领域,提供一种低量化精度海底地形数据的修正方法及其修正系统。选择地形数据中所有上升沿和下降沿的中点,保留为插值节点;处理所有符合凸起或凹陷地形的局部,保留为插值节点;得到与靠近上升沿或下降沿的一侧水平部分的交点,保留为插值节点;开始逐个线段步进遍历地形数据,补充剩余未确定插值节点的水平段;剩余地形均应符合连续上升沿或连续下降沿情形;通过连接两个上升沿或下降沿的中点,得到与两沿之间水平部分的交点,确定其为插值节点;基于确定的插值节点,进行三次样条插值;将结果进行圆滑处理,该结果作为空间建模的数据。本发明为了缓解低量化精度地形数据直接用于波场正演容易导致的尖角地形结构的错误引入,导致的正演波场错误的问题。

    一种海冰声速原位评估方法

    公开(公告)号:CN112698402B

    公开(公告)日:2023-07-21

    申请号:CN202011508376.5

    申请日:2020-12-18

    IPC分类号: G01V1/30 G01V1/38

    摘要: 本发明提供一种海冰声速原位评估方法,包括:检波器布放、声源激发、偏振分析、极化滤波和波速评估,通过上述步骤之间的配合,在优化测量精度的同时显著提高了现存冰声测量方法的实用性与普适性,使其可广泛应用于海、河、湖、池以及人工冰场等冰层厚度未知的小范围冰域并实现对冰中声速的高效评估。本方法基于极化滤波处理实现波场分离的同时也对背景噪声具有较好抑制效果,因此相比传统时差法具有更好的稳定性;同时还可通过增加检波器个数或声源激发次数来提高本发明方法精度;结合具有无线数据传输功能的三分量地震检波器可以实现对于冰中声速的原位实时测量与监测。

    一种基于弯曲波的冰上震源定位方法

    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

    IPC分类号: G01S5/22

    摘要: 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。

    用于极地冰下声源的背景噪声分离方法、装置及电子设备

    公开(公告)号:CN117636902B

    公开(公告)日:2024-11-08

    申请号:CN202311176946.9

    申请日:2023-09-12

    IPC分类号: G10L25/27

    摘要: 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。

    一种基于水中气枪源的极地冰下声通信方法和装置

    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

    IPC分类号: H04B14/04 H04B13/02 H04B11/00

    摘要: 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。

    利用杆中导波测量浮冰厚度的方法及其系统

    公开(公告)号:CN117889794A

    公开(公告)日:2024-04-16

    申请号:CN202410156181.0

    申请日:2024-02-04

    IPC分类号: G01B17/02

    摘要: 本发明提供一种利用杆中导波测量浮冰厚度的方法及其系统。基于杆中各个部分与空气、浮冰、水的耦合方式不同,导致杆中各个部分的声传播速度不同,在各个部分的界面上产生反射波的原理,利用不同界面的反射波抵达接收点时间不同,计算出浮冰厚度的方法。本发明将为浮冰厚度测量这一难题提供一种新的解决方法,同时为寒区水文监测技术提供有益的补充,减小监测人员的身体消耗。

    用于极地冰下声源的背景噪声分离方法、装置及电子设备

    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

    IPC分类号: G10L25/27

    摘要: 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。

    一种基于泄漏模态声波导特性的海冰厚度观测方法

    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

    摘要: 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。