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公开(公告)号：CN119829902A
公开(公告)日：2025-04-15
申请号：CN202510006164.3
申请日：2025-01-03
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/16 , G06F17/10 , G06F18/213 , G01C21/20
Abstract: 本发明针对水下环境复杂，弱信号难以检测的问题，提出了一种基于协方差矩阵虚部重构的目标方位估计算法。该算法包括根据阵列接收数据计算协方差矩阵；提取协方差矩阵的虚部，根据其特征值及对应的特征向量重构新的协方差矩阵；初始化可变因子、噪声功率估计值；计算空间方位谱及其稀疏度的初始值；基于稀疏近似最小方差原则，迭代计算空间方位谱直至收敛；将迭代空间方位谱进行归一化处理，其前K个最大值对应的角度即为目标方位估计值，其中K是目标信号的真实个数。本发明通过提取协方差矩阵虚部以重构协方差矩阵，削弱了噪声对弱信号的影响；另一方面，通过自适应调整可变因子，兼顾了弱信号的估计性能和方位谱的稀疏度，增强了对弱目标的分辨能力。
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公开(公告)号：CN119044887A
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202411518573.3
申请日：2024-10-29
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本申请公开了一种基于频率着色技术的多目标直接定位鬼影辨别方法，通过该方法，考虑到不同目标频谱结构的差异性，能够同时利用接收信号的能量信息和频率信息，通过设计频率着色策略，对各子带进行重新着色，利用映射的彩色空间谱区分真实目标和鬼影。利用能量信息确认目标可能存在的位置，并利用频率信息进行数据关联。在不降低定位精度的前提下，提升了系统对信号信息的利用率，并实现频率成分不同的目标、鬼影以及强干扰附近的弱目标的有效分辨。
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公开(公告)号：CN115616546A
公开(公告)日：2023-01-17
申请号：CN202211336136.0
申请日：2022-10-28
Applicant: 西北工业大学
IPC: G01S7/521 , G01S3/80 , G06F17/16 , G06F18/00 , G06F123/02
Abstract: 本发明公开了一种基于频率差分的空间抗混叠方位估计方法及系统，接收K个不相关宽带信号；将时域的阵列接收信号转化为频域表示；设计时域参考信号，通过转化为频域表示；对阵列接收信号和参考信号进行频率差分处理，计算等效协方差矩阵；对等效协方差矩阵进行特征向量分解，提取噪声子空间，并计算单频点上的目标方位估计结果；对各频点的目标方位估计结果进行累加，获得对应角度下目标估计结果；将参考信号按照网格精度进行循环扫描，得到的峰值即为最终的目标方位估计结果。本发明实现了多种阵形条件下的空间抗混叠效果，避免由于交叉项引起目标方位估计失效问题，提升目标方位估计结果的准确性。
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公开(公告)号：CN109782238B
公开(公告)日：2022-07-26
申请号：CN201811379009.2
申请日：2018-11-19
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种传感器阵列阵元幅相响应和阵元位置的联合校准方法，待校准阵列的阵元数为M，第一个传感器为参考阵元，其相位已校准，位置已知。首先估计噪声功率为然后阵列流形盲估计；计算阵列流形矩阵元素的相位，利用估计的阵元位置即可获得各频点的阵元相位响应，最后对频域估计的阵元相位进行平均，得到阵元的相位响应。完成对于阵元相位响应误差和阵元位置误差联合校准。
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公开(公告)号：CN110133578A
公开(公告)日：2019-08-16
申请号：CN201910378018.8
申请日：2019-05-08
Applicant: 西北工业大学 , 中国船舶工业系统工程研究院
IPC: G01S3/803
Abstract: 本发明提供了一种基于半圆柱体积阵的海底反射声线入射角度估计方法，将半圆柱体积阵沿着轴线方向分割为若干个相同的平面阵，利用平面阵上对声线方位角进行估计，根据所估计的方位角设计波束形成器，完成波束形成，将各个平面阵的波束输出等效为一个单维度阵列的接收信号，并利用该单维度阵列对声线俯仰角进行估计，简化了计算复杂度，实现了体积阵对海底反射声线方位角和俯仰角高效快捷的估计。同时，采用SAMV算法实现了对相干反射声线俯仰角的高分辨性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108225536A
公开(公告)日：2018-06-29
申请号：CN201711452018.5
申请日：2017-12-28
Applicant: 西北工业大学
IPC: G01H3/00
Abstract: 本发明涉及一种基于水听器幅度与相位自校准的稳健自适应波束形成方法，计算水听器阵列的数据协方差矩阵，对水听器幅度相位误差自校准，重构协方差矩阵，形成自适应波束。在本发明在利用阵列自校准技术，实现阵元幅度相位误差校准的同时得到目标方位估计，进而重构出噪声干扰协方差矩阵，完成稳健自适应波束形成。解决了现有稳健波束形成方法仅对于轻微阵列流形失配效果明显，且性能会受人工参数选择的影响。对于固定安装的水听器阵列，其幅度和相位误差是导致阵列流形失配的问题，使得在严重幅度相位失配情况下的能够实现稳健自适应波束形成方法。
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公开(公告)号：CN119044887B
公开(公告)日：2025-02-14
申请号：CN202411518573.3
申请日：2024-10-29
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本申请公开了一种基于频率着色技术的多目标直接定位鬼影辨别方法，通过该方法，考虑到不同目标频谱结构的差异性，能够同时利用接收信号的能量信息和频率信息，通过设计频率着色策略，对各子带进行重新着色，利用映射的彩色空间谱区分真实目标和鬼影。利用能量信息确认目标可能存在的位置，并利用频率信息进行数据关联。在不降低定位精度的前提下，提升了系统对信号信息的利用率，并实现频率成分不同的目标、鬼影以及强干扰附近的弱目标的有效分辨。
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公开(公告)号：CN119355838A
公开(公告)日：2025-01-24
申请号：CN202411529027.X
申请日：2024-10-30
Applicant: 西北工业大学
IPC: G01V13/00
Abstract: 本发明提供的一种多目标条件下柔性水听器阵列阵形自校准方法、装置、存储介质及设备，通过数据协方差矩阵计算得到阵列流形矩阵，根据阵列流形的模值不变特性，解决了在多声源情况下常规声学校准方法中最大特征值对应的特征向量无法精确代表阵列流形的缺陷；同时，根据阵列流形矩阵中各个列向量对阵形分别进行校准，通过平均所有校准结果的方式降低校准误差；另一方面，与常规声学方法相比，本发明对校准源的方位与个数没有严格的要求，更易于在工程应用中实现，且该方法充分利用了阵列接收的声学数据与航向传感器返回的非声学数据，提高了校准精度。
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公开(公告)号：CN118314171A
公开(公告)日：2024-07-09
申请号：CN202410451317.0
申请日：2024-04-15
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了基于前向滤波后向平滑的稳健目标方位跟踪方法，包括：初始化目标方位状态和均方误差矩阵；利用扩展卡尔曼滤波预测目标方位状态和均方误差矩阵，以得到正向一时刻目标方位状态和正向一时刻均方误差矩阵；根据正向一时刻目标方位状态和正向一时刻均方误差矩阵，利用扩展卡尔曼滤波更新目标方位状态和均方误差矩阵，得到目标方位状态估计和均方误差矩阵估计；利用反向扩展卡尔曼滤波获得反向一时刻目标方位状态和反向一时刻均方误差矩阵；将正向一时刻目标方位状态、正向一时刻均方误差矩阵、反向一时刻目标方位状态和反向一时刻均方误差矩阵进行信息融合，得到目标方位跟踪结果。本发明实现了高精度高稳健的水下目标方位跟踪。
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