基于超声界面回波探测的极地海冰冰厚及冰中声速的联合测量方法及其测量系统

    公开(公告)号:CN118425938B

    公开(公告)日:2024-12-06

    申请号:CN202410527610.0

    申请日:2024-04-29

    Inventor: 张宇翔 徐坤杰

    Abstract: 本发明属于极地声学技术领域,具体涉及一种基于超声界面回波探测的极地海冰冰厚及冰中声速的联合测量方法及其测量系统。步骤1:收发合置系统布放;步骤2:对步骤1布放后的收发合置系统进行参数设置;步骤3:基于步骤2设置好的收发合置系统,采集其信号并对传播时间进行计算;步骤4:基于步骤3计算的传播时间实现对海冰厚度与冰中声速计算。本发明针对极地环境和因现有海冰厚度测量方式在极地环境中适用性受限、实用性不强的问题。

    一种基于学习差异性的鲸豚信号增强方法

    公开(公告)号:CN118016088B

    公开(公告)日:2024-11-26

    申请号:CN202410156179.3

    申请日:2024-02-04

    Abstract: 本发明是一种基于学习差异性的鲸豚信号增强方法。本发明涉及鲸豚信号增强技术领域,本发明提供了一种基于学习差异性的鲸豚信号增强方法。对采集到的海洋哺乳动物声信号进行滤波,作为clean样本数据集;将海洋环境噪声与干净信号按一定信噪比混合作为noisy样本数据集;根据海洋环境噪声与典型海洋哺乳动物哨声信号的特征差异,构建两个学习目标对两个频段同步训练网络,利用数据集对网络进行训练,得到提高去噪效果并增强有效信号的网络。

    一种适用于冰层测量的超声换能器快速布放和耦合装置

    公开(公告)号:CN118566891A

    公开(公告)日:2024-08-30

    申请号:CN202410556041.2

    申请日:2024-05-07

    Abstract: 本发明是一种适用于冰层测量的超声换能器快速布放和耦合装置。本发明涉及极地声学、极地海洋科学和超声学技术领域,本发明装置包括:加热板、加热控制手柄、连杆、换能器压紧部件和超声换能器;换能器压紧部件将超声换能器固定在加热板上,换能器压紧部件连接连杆,所述连杆连接加热控制手柄。本发明的装置为一体式结构,使得布放和耦合超声换能器更为简便;本发明的超声换能器间距可调整,适用于不同频段的超声换能器,提高了装置的灵活性和适用性;底板采用挖孔结构,减少了直达波对冰层测量的干扰。

    基于超声界面回波探测的极地海冰冰厚及冰中声速的联合测量方法及其测量系统

    公开(公告)号:CN118425938A

    公开(公告)日:2024-08-02

    申请号:CN202410527610.0

    申请日:2024-04-29

    Inventor: 张宇翔 徐坤杰

    Abstract: 本发明属于极地声学技术领域,具体涉及一种基于超声界面回波探测的极地海冰冰厚及冰中声速的联合测量方法及其测量系统。步骤1:收发合置系统布放;步骤2:对步骤1布放后的收发合置系统进行参数设置;步骤3:基于步骤2设置好的收发合置系统,采集其信号并对传播时间进行计算;步骤4:基于步骤3计算的传播时间实现对海冰厚度与冰中声速计算。本发明针对极地环境和因现有海冰厚度测量方式在极地环境中适用性受限、实用性不强的问题。

    一种对空中目标的跨冰层三维声学定位方法和装置

    公开(公告)号:CN116953616B

    公开(公告)日:2024-05-28

    申请号:CN202310875185.X

    申请日:2023-07-17

    Abstract: 本发明涉及一种对空中目标的跨冰层三维声学定位方法和装置,属于极地声学技术领域。由于气象条件的影响,北极海冰限制了水面船只进入核心区域,并限制了大气与海水中的信息交换范围。本发明基于极地声传播理论,挖掘不同模态波场到时与声源空间位置的映射关系,基于多阵元实现对空中目标的相对位置确定。与电磁波相比,声波在冰水介质中的衰减较弱,因此本发明采用声波以波传播,减少了在复杂冰水环境下的信号衰减,提高了信号的传播质量。此外,本发明基于多阵元系统,阵元数越多,定位精度越高。这使得在极地地区的通信和监测任务更为可靠和有效。与电磁波相比,声波在冰水介质中的衰减较弱。

    一种基于学习差异性的鲸豚信号增强方法

    公开(公告)号:CN118016088A

    公开(公告)日:2024-05-10

    申请号:CN202410156179.3

    申请日:2024-02-04

    Abstract: 本发明是一种基于学习差异性的鲸豚信号增强方法。本发明涉及鲸豚信号增强技术领域,本发明提供了一种基于学习差异性的鲸豚信号增强方法。对采集到的海洋哺乳动物声信号进行滤波,作为clean样本数据集;将海洋环境噪声与干净信号按一定信噪比混合作为noisy样本数据集;根据海洋环境噪声与典型海洋哺乳动物哨声信号的特征差异,构建两个学习目标对两个频段同步训练网络,利用数据集对网络进行训练,得到提高去噪效果并增强有效信号的网络。

    基于生成对抗网络的极地环境水下声信道建模方法及装置

    公开(公告)号:CN116996148A

    公开(公告)日:2023-11-03

    申请号:CN202310875184.5

    申请日:2023-07-17

    Abstract: 本发明属于水下声通信领域,具体涉及一种基于生成对抗网络的极地环境水下声信道建模方法及装置。传统的极地信道模型在极地环境参数获取不完全的情况下无法准确刻画极地信道中的非线性和随机性,模型预测精度较低。本发明利用生成对抗网络捕捉真实信号概率分布的能力,结合传统的极地信道模型输出结果,在输入参数不足的情况下,通过生成器和判别器对抗学习,可以更好地捕捉极地环境信道的特性,进而提高建模的准确性。与传统的极地信道模型相比,有效的提高了预测精度。

    一种跨冰介质声通信方法
    38.
    发明授权

    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

    Abstract: 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。

    一种极地声信号增强和识别方法

    公开(公告)号:CN115206334A

    公开(公告)日:2022-10-18

    申请号:CN202210770485.7

    申请日:2022-06-30

    Abstract: 本发明提供一种极地声信号增强和识别方法,包括:对极地声信号中的脉冲干扰噪声进行时频联合提取,得到所有脉冲噪声出现的位置;对步骤1中获得的脉冲噪声位置在信号二维时频图上进行空间平滑滤波以去除脉冲噪声,然后用在时频图上做互相关得到互相关积分曲线,若互相关曲线积分值大于设定的阈值则判断动物/通信信号存在;以对步骤1获得的脉冲噪声位置为中心进行时域窗口的中值滤波,然后对信号提取线谱成分,并通过梳状滤波器进行净化,最后通过比较净化后线谱的方差值,若大于设定的方差阈值则判断船舶信号存在。本发明实现针对在极地中进行长期声呐信号采集获得的海量数据的自动增强和提取,降低对人工干预的依赖,提升效率。

    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

    Abstract: 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。

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