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公开(公告)号：CN115208481B
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN202210770503.1
申请日：2022-06-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种极地环境下水声时变信道的单载波频域均衡接收处理方法，(1)冰下发射单载波频域均衡体制的通信信号；(2)水听器接收通信信号；(3)以接收信号的每个块为单位，采用信道估计，频域均衡和分组相位纠正的技术得到发送信号的初次估计值；(4)将接收信号的每个块划分为多个子块处理；(5)进行子块间干扰消除和伪循环前缀的重建；(6)利用Kalman滤波进行子块的时变信道跟踪产生子块信道值；(7)进行子块的时变干扰估计与消除，频域均衡和分组相位纠正得到发送信号估计值；(8)重复(5)‑(7)步进行迭代子块处理，达到设置的迭代次数后停止，输出最终发送信号估计值。本发明能有效应对信道时变，计算复杂度低。
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公开(公告)号：CN115166817B
公开(公告)日：2023-02-17
申请号：CN202210772130.1
申请日：2022-06-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于冰层模态群慢度差特征的冰声定位方法，利用i个加速度计分别采集冰层中声源发出的A0模态冲击信号；对每个加速度计采集的A0模态冲击信号采用图像去模糊时频分析提取A0模态频散曲线；对每个加速度计对应A0模态频散曲线均执行如下操作，得到声源到每个加速度计的距离：在A0模态频散曲线的频率点内选取两个不同频率点构成频点组合，所述频点组合为全部可能的组合，计算每个频点组合的到达时间差；计算每个频点组合的群慢度差；根据群慢度差和到达时间差求解得到声源到加速度计的距离；最后根据声源到每个加速度计的距离求解得到声源坐标。本发明具有更高的接收频带，避免低频噪声干扰，更具有实用性和更好的定位精度。
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公开(公告)号：CN115220090B
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN202210772147.7
申请日：2022-06-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明的目的在于提供一种便携式振动检波器冰层耦合架，包括底座、螺纹杆、金属头，所述底座上表面开设上螺纹孔和圆孔，底座下表面开设下螺纹孔，螺纹杆通过上螺纹孔安装在底座上方，金属头通过下螺纹孔安装在底座下方。本发明由耦合架的镂空小孔渗出冻结液，使得耦合架与冰层固定效果更好，冻结速度也更快；螺纹杆的旋转调节，实现了振动检波器平衡调整；同时不同长度空心金属头，配合使用不同凝固点的冻结液，使得振动检波器布放场景更加广泛，大大的提高了实用性与普适性。
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公开(公告)号：CN115208482B
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN202210770505.0
申请日：2022-06-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种极地脉冲干扰下的水声通信方法，属于极地水声通信领域，基于单载波相移键控调制体制，将通信信息调制到载波相位上。接收端通信信号的解码流程如下：首先进行脉冲检测，重构接收信号中的脉冲干扰；将信号分块处理，通过迭代干扰估计消除和时域均衡的方法，在最小二乘准则下对接收信号进行干扰重建、消除，在进行时域均衡；基于均衡后的符号，采用基于稀疏贝叶斯学习与最小二乘方法结合的联合估计算法，得到信道、干扰及符号的估计值。本发明的优点在于(1)时域分块处理，保证系统的实时性，且可以应用于水声时变信道；(2)在脉冲噪声环境下稳健性好；(3)保证性能的同时，分块处理降低了联合估计的计算复杂度。
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公开(公告)号：CN115236597B
公开(公告)日：2022-12-23
申请号：CN202210772161.7
申请日：2022-06-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S5/22
Abstract: 本发明属于水声定位技术领域，具体涉及一种基于双加速度计耦合相速特征的跨冰定位方法。本发明包括获取冰层下方声源的深度zs，将两个同步加速度计布放在冰层上，采集冰层下方声源发出的跨冰声信号；计算跨冰声信号强度RSSI值；获取接收信号的频谱G(R,z)与相位差基于最小二乘法求解G(R,z)的趋势线，将趋势线的斜率α作为冰声衰减系数；计算声源相对于两个加速度计中心点的距离R；计算耦合相速度c(R)；计算声源相对于两加速度计中心点的方位角θ；解算声源的平面坐标(X,Y)，结合已知的声源深度zs，完成对于冰层下方声源的定位；本发明相比于在冰下布放水听器具有操作简单、基元坐标精确可控的优势，采用求解RSSI值计算声源距离，避免了现有极地冰层设备的声发射和同步问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115236742A
公开(公告)日：2022-10-25
申请号：CN202210772138.8
申请日：2022-06-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种冰层声信号拾取装置，包括柔性膜、声固耦合液、水听器、刚性外壳和数据传输单元。柔性膜具有高强度、耐磨损、耐低温、易形变的特点；声固耦合液具有低冰点，其特性阻抗与冰层相近；水听器既可以是标准声压水听器，也可以是矢量水听器；刚性外壳中包含电子舱、电池舱、信号处理舱等用于自身定位、姿态、信号处理及检测等电子模块；数据传输单元可以是有线传输也可以是无线传输。该设备可以用于极地中心冰区的声学研究，或作为冰下航行器定位与通信信号的接收基站，也可长期部署，进行水下非合作目标监测。
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公开(公告)号：CN115220090A
公开(公告)日：2022-10-21
申请号：CN202210772147.7
申请日：2022-06-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明的目的在于提供一种便携式振动检波器冰层耦合架，包括底座、螺纹杆、金属头，所述底座上表面开设上螺纹孔和圆孔，底座下表面开设下螺纹孔，螺纹杆通过上螺纹孔安装在底座上方，金属头通过下螺纹孔安装在底座下方。本发明由耦合架的镂空小孔渗出冻结液，使得耦合架与冰层固定效果更好，冻结速度也更快；螺纹杆的旋转调节，实现了振动检波器平衡调整；同时不同长度空心金属头，配合使用不同凝固点的冻结液，使得振动检波器布放场景更加广泛，大大的提高了实用性与普适性。
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公开(公告)号：CN115220026A
公开(公告)日：2022-10-21
申请号：CN202210770497.X
申请日：2022-06-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明的目的在于提供一种基于冰面水平阵列的匹配场跨冰定位方法，包括以下步骤：通过加速度计阵列采集冰下声源发出的跨冰声信号；提取跨冰声信号频谱向量；建立声源搜索距离和深度搜索网格序列；计算每个水平阵元与声源的实际距离序列；获取冰水环境冰声物理参数；求解每个水平阵元接收的跨冰声传播声场；提取不同期望位置的理论频谱向量；基于匹配场处理获得定位模糊曲面；输出最大模糊值对应的期望声源位置。本发明采用加速度参量作为定位参量，实现对冰下声源的跨冰定位，具有布放方便、坐标可精确校准以及经济等优势。
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公开(公告)号：CN112114300B
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202010960321.1
申请日：2020-09-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种基于图像稀疏表示的水下弱目标检测方法，以主动声纳多波束探测目标时的接收数据经匹配滤波处理得到的时间方位能量图为基础，通过建立目标模型、建立超完备目标字典，利用压缩感知算法将图像稀疏表示，求解最优稀疏表示系数解，计算稀疏集中度指标以判断图像中目标存在与否，再利用最优稀疏表示系数解重构时间方位能量图，滤除大部分噪声干扰，从而实现水下弱目标的检测与定位。
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公开(公告)号：CN108182675B
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN201711372631.6
申请日：2017-12-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种声波照射随机起伏界面时的面元遮挡判断方法。包括将随机起伏界面投影到观测平面，并得到观测平面边长分别为Lx和Ly；设置观测平面像素分辨率Npix；利用Z‑buffer算法以像素为单位将各个面元离散化，计算得到每个面元的遮挡率QM；设置面元遮挡判断阈值Q，根据遮挡率QM和阈值Q的大小关系进行面元遮挡判断。本发明通过计算面元遮挡率判断面元是否被遮挡，避免了进行面元搜索判断的过程，减小了计算量。
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