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公开(公告)号：CN103969639B
公开(公告)日：2016-08-24
申请号：CN201410195880.2
申请日：2014-05-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S7/52
Abstract: 本发明提供的是一种五波束探鱼仪的信号处理系统及其信号处理方法。五波束探鱼仪组件将接收到的8路信号通过电缆传送至信号采集卡进行模数转换形成8路数字信号及用频率为120kHz的采样率进行带通数据采样，信号处理卡对所采集的数据进行正交变换、滤波、波束形成处理形成5路波束信号，信号处理卡对形成5路波束信号进行分析处理。本发明分别发射长短CW脉冲，然后对接收到的信号信号进行预处理，其中短脉冲用于鱼群探测，采用回波积分法分析鱼群回波的能量，进而判断鱼群大小、方位、密度，长脉冲用于水底探测，分析水底的反向散射信号的相位变化，测量五波束探鱼仪换能器阵相对与水底的运动速度和方向。
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公开(公告)号：CN104062663B
公开(公告)日：2016-06-29
申请号：CN201410336422.6
申请日：2014-07-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S15/88
Abstract: 本发明涉及的是一种多波束海底浅地层剖面探测设备。本发明包括干端和湿端，干端由发射模块和信号处理及显示模块构成，湿端由参量阵和矢量水听器构成。本发明基于FrFT技术设计频带重叠的LFM探测信号，利用小孔径的参量阵作为相控发射换能器，采用矢量水听器作为接收换能器，在提高系统带宽利用率的同时大大减小基阵的孔径。本发明由于能够发射频带重叠的多分量信号，使发射多波束的数量增加，系统带宽利用率和探测效率都得到了很大的提高，更适用于大面积的扫海探测；基阵孔径的减小使设备更加便携，具有更大的推广和应用价值。
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公开(公告)号：CN103969653B
公开(公告)日：2016-06-29
申请号：CN201410195865.8
申请日：2014-05-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种五波束探鱼仪换能器相控装置。由信号产生系统、信号发射系统、收发转换开关、相控阵换能器组成，信号产生系统产生相控包络信号S1、S2，信号发生系统FPGA的时钟频率为f1，通过一个K分频器产生与信号S1频率相同的连续信号，通过一个脉冲生成器产生信号S1、频率为f2，且f2＝f1/K，将信号S1经过一个N移位寄存器即可产生信号S2，移位数N＝f1/4f2，S2＝S1*exp(1j*π/2)，信号发射系统对S1，S2进行功率放大、匹配滤波处理，产生的信号S3、S4，S3收发转换开关接到相控阵换能器的1、2、5、6路正极，S4通过收发转换开关接到相控阵换能器的3、4、7、8路正极，S3、S4共用一个地。本发明利用相同的换能器实现5波束发射，使这种换能器很好的应用在探鱼仪上，同时使五波束探鱼仪的换能器尺寸大大减小。
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公开(公告)号：CN103905153A
公开(公告)日：2014-07-02
申请号：CN201410121010.0
申请日：2014-03-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及水声通信领域，具体涉及水声通信中一种基于正交空时编码的多输入多输出被动时反水声通信方法。本发明包括：用线性调频信号及时反信号构造探测信号；利用所有的信息子信号及其时反信号构造编码信号矩阵；以一定的时间间隔依次发射探测信号；利用接收到的探测信号构造译码矩阵；合并接收阵元处理后的信号，以码元速率进行采样，经过判决后得到信息码组的估值。本发明在被动时反水声通信的接收平台尺度不受限时，保持接收阵元数不变，通过增加发射阵元数，同时利用多元阵发射和接收所实现的空间分集，可以获得更高的空间分集增益，进一步提高通信性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103901476A
公开(公告)日：2014-07-02
申请号：CN201410108084.0
申请日：2014-03-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01V1/38
Abstract: 本发明涉及的是一种提高浅地层探测的分辨率和实时性的基于矢量水听器的海底浅地层实时高分辨探测方法。本发明包括：每个采样时刻以矢量水听器接收的声压回波信号和振速回波信号作为输入信号；声压回波信号和振速回波信号输入各自对应的带通滤波器，并输出滤波后的声压信号和振速信号；滤波后的声压信号和振速信号输入加法器，输出求和信号；求和信号与滤波后的振速信号输入乘法器，输出乘积信号；乘积信号经带通滤波器，得到高分辨滤波信号；高分辨滤波信号经拷贝相关器，输出高分辨的海底浅地层探测地震道。本发明可以将带限海底浅地层回波信号的探测分辨率提高一倍。
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公开(公告)号：CN102353957B
公开(公告)日：2013-02-27
申请号：CN201110273345.0
申请日：2011-09-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明的目的在于提供一种基于可变带宽滤波器的多波束测深数据处理方法，包括以下步骤：向水下发射信号，对海底反向散射信号进行带通采样，经过正交变换和低通滤波后，得到通道数为M的多波束复信号，根据深度值计算波束形成角度的各波束的带宽；设计一组阶数相同、截止频率不同的滤波器，作为可变带宽滤波器的子滤波器；选取滤波器的截止频率，产生一组滤波器选择系数；采用以上的滤波器系数和选择系数，对各通道信号进行滤波处理，之后对信号进行波束形成，并通过测深算法得到深度值用于下一个周期的深度初始值。本发明既能够弥补固定带宽滤波器原理上的不足，又具有工程可行性的滤波器可以进一步提高多波束测深系统的精度。
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公开(公告)号：CN100430694C
公开(公告)日：2008-11-05
申请号：CN200610151240.7
申请日：2006-12-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种多波束宽覆盖海底地形地貌探测装置，其结构包括水上分机、水下分机以及连接二者的电缆；其中，水上分机主要由嵌入式一体化工控机、信号处理装置、信号采集与预处理装置、信号调理装置和存储器组成；水下分机主要由信号产生装置、信号发射装置、多通道发射换能器阵、多通道接收换能器阵、信号放大装置组成。它采用了高性能的多通道发射和接收换能器阵，利用先进的信号处理技术，获得宽覆盖海底地形和地貌等信息，极大地提高了海洋测绘效率及测量精度；装置还可以广泛用于水上交通运输安全保障、航道疏竣、抗洪抢险、以及水下导航与定位，海底电缆铺设、障碍物探测与沉物打捞，江河、水库容量预测，堤坝、桥墩泥沙淤积测量，甚至水下考古调查等众多应用场合。
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公开(公告)号：CN119003987A
公开(公告)日：2024-11-22
申请号：CN202411070179.8
申请日：2024-08-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F18/10
Abstract: 本发明属于提出了一种基于自适应多元变分模态分解的声纳干涉相位滤波方法，涉及水下干涉信号处理技术领域；首先，通过改进的减法优化算法，结合最小多元模糊熵优化了多元变分模态分解的惩罚因子和模态数，实现相位的自适应分解。定义模态分类参数，并利用奇异值分解完成对各模态分量的降噪。最后，结合各模态分量实现相位信号的重构，达到声纳干涉相位降噪的目的。通过本发明的评价过程正式所述方法在显著降低干涉相位噪声的同时兼顾了相位细节信息的还原，为高精度水下干涉测量提供了可靠的数据支撑。
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公开(公告)号：CN118603089A
公开(公告)日：2024-09-06
申请号：CN202410639709.X
申请日：2024-05-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20 , G01C21/16 , G06F18/15 , G06F18/22 , G06F123/02
Abstract: 本发明属于水下导航技术领域，具体涉及一种基于期望最大化的扩展卡尔曼滤波水下地形匹配导航方法、程序、设备及存储介质。本发明引入期望最大化算法，构建基于扩展卡尔曼滤波和多波束测深声呐的水下地形匹配导航模型，得到噪声误差参数的更新方程。本发明通过扩展卡尔曼前向滤波‑后向平滑的顺序过程，结合随时间序列更新的测量数据，获取状态均值、自协方差和交叉协方差的条件期望，通过最大化似然函数得到状态噪声和测量噪声参数估计的迭代公式，通过执行期望最大化算法迭代实现参数估计收敛。本发明以时间序列推进估计进程，具有收敛性保证，且能够准确估计噪声参数，有效提高扩展卡尔曼滤波算法的性能，结合测深数据实现水下高精度定位导航。
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