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公开(公告)号:CN116973843B
公开(公告)日:2025-03-04
申请号:CN202310875189.8
申请日:2023-07-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S5/22
Abstract: 本发明属于极地声学技术领域,具体涉及一种利用单矢量水听器对冰上脉冲声源定位方法和装置,在极地海冰覆盖海域下进行跨冰层定位。现有方法无法良好实现在极地区域构建立体化观测平台,需要开发新型通信技术以克服这一难题,提高潜艇与其他通信设备之间的信息传输能力。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间的映射关系,并利用矢量水听器能够同时接收到声波速度幅值和方向信息的特性,基于单阵元实现对空中脉冲声源的高度与距离进行评估。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。可以更加隐蔽地实现在水下对空中声源的跨介质探测,同时降低了成本和施工风险。
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公开(公告)号:CN117310604B
公开(公告)日:2024-10-15
申请号:CN202310875191.5
申请日:2023-07-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S5/18
Abstract: 本发明涉及极地声学领域,具体涉及一种基于多普勒效应的冰层移动声源轨迹估计方法及装置。现有的移动声源轨迹估计方法无论是实用性还是适用性均难以满足在面对极地环境时的移动声源的轨迹估计。本发明通过在冰层布置三分量检波器,接收移动声源激发的声波信号,联合接收信号的时频分析结果和多普勒频移公式,首先有效估计出声波信号的中心频率以及移动声源的运动速度,其次通过接收信号中心频率的变化给出单个检波器检测到的移动声源运动轨迹。无需严格的传感器接收阵列几何形状布置和传感器阵列同步联合处理数据需求,所需设备精简,操作流程简便,具有极高的极地环境作业实用性,可有效估计移动目标在检测区域内的运动轨迹。
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公开(公告)号:CN118016089A
公开(公告)日:2024-05-10
申请号:CN202410156180.6
申请日:2024-02-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G10L21/0208 , G10L21/0216 , G10L21/0232
Abstract: 本发明是一种基于子频带的海洋哺乳动物声信号去噪方法。本发明涉及海洋动物声学和信号去噪技术领域,本发明提供了一种基于子频带的海洋哺乳动物声信号去噪方法。对采集到的海洋哺乳动物声信号进行滤波,作为干净信号的样本数据集;将海洋环境噪声作为噪声信号的样本数据集;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,构建子频带训练的网络,利用两个样本数据集对网络进行训练,得到极大提高去噪效果的网络。
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公开(公告)号:CN116975528A
公开(公告)日:2023-10-31
申请号:CN202310875186.4
申请日:2023-07-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F18/10 , G06F18/213 , G06F17/14 , G06F17/16
Abstract: 本发明涉及一种基于德劳内三角剖分的极地声信号特征提取方法和装置,属于极地声信号处理领域。仅使用时频分析方法提取信号特征,无法消除噪声干扰,频域滤波容易导致部分有效信号丢失。本发明对极地声信号的数据进行预处理,得到二维时频图及其能量幅值绝对值;通过巴格曼变换对能量绝对幅值做处理,得到极地信号二维时频图的零点;根据所获零点进行德劳内三角剖分;根据三角形几何构型特性差异设定阈值,通过筛除大于阈值的三角形去除噪声;基于连通性完成对筛选后三角形的基础群组划分;基于划分的群组对极地声信号进行特征提取。不受噪声类型的影响,可以从强干扰背景中提取出有效信号,抗干扰能力强,准确性提高。
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公开(公告)号:CN116973843A
公开(公告)日:2023-10-31
申请号:CN202310875189.8
申请日:2023-07-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S5/22
Abstract: 本发明属于极地声学技术领域,具体涉及一种利用单矢量水听器对冰上脉冲声源定位方法和装置,在极地海冰覆盖海域下进行跨冰层定位。现有方法无法良好实现在极地区域构建立体化观测平台,需要开发新型通信技术以克服这一难题,提高潜艇与其他通信设备之间的信息传输能力。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间的映射关系,并利用矢量水听器能够同时接收到声波速度幅值和方向信息的特性,基于单阵元实现对空中脉冲声源的高度与距离进行评估。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。可以更加隐蔽地实现在水下对空中声源的跨介质探测,同时降低了成本和施工风险。
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公开(公告)号:CN116879840A
公开(公告)日:2023-10-13
申请号:CN202310717885.6
申请日:2023-06-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明的目的在于提供一种基于跨冰声传播的冰下航行器定位导航方法,包括如下步骤:冰基信标发射信号,提供信标当前位置信息;估计位置A处冰下航行器与冰基信标的距离信息;估计位置B处冰下航行器与冰基信标的距离信息;以冰基信标O为原点建立笛卡尔坐标系,估计冰下航行器与冰基信标的相对位置信息;估计冰下航行器的绝对位置信息。本发明利用快速布设于冰层上表的冰基信标,基于声能量跨冰介质长程传播能力完成对冰下航行器相对位置的确定,结合冰基信标卫星定位信息实现冰下航行器的快速定位导航,在提高定位信息准确度和覆盖范围的同时,强化了快速布设能力。
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公开(公告)号:CN113359183B
公开(公告)日:2023-09-29
申请号:CN202110570146.X
申请日:2021-05-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
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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公开(公告)号:CN116800350A
公开(公告)日:2023-09-22
申请号:CN202310717426.8
申请日:2023-06-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明的目的在于提供一种跨冰声通信系统及方法,包括冰面通信装置和水中通信装置。本发明基于浮冰声传播特性,同时使用冰层声传播信道以及水中声传播信道,通过激发冰中板间纵波进行冰面到水中的信息传输,解决了因冰面震源激发水中直达波的衰减较快,而无法实现下行远距离通信的问题,实现跨冰介质声信号的有效发射和接收,从而完成跨冰介质声通信。上行通信与下行通信使用不同频带通信,即冰面通信装置可同时进行冰层声传播信道的信号发射,和水中声传播信道的信号接收,实现全双工通信,提高了通信效率。同时冰面接收的三分量数据分析处理,水中接收模块的指向性接收,都能有效降低发射信号和噪声的干扰,提高了接收信号质量。
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公开(公告)号:CN114070408B
公开(公告)日:2023-09-19
申请号:CN202111357797.7
申请日:2021-11-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: H04B10/299 , H04B10/508 , H04B10/516 , H04B10/564 , H04B13/02
Abstract: 本发明公开了一种跨冰介质声通信波形设计方法,获取海冰声参数,根据弹性波动理论建立描述冰层弹性波导特性的频散方程,求解频散方程获得相速度频散函数cp,根据cp得到群速度频散函数,进而得到群速度频散曲线;确定作为信源的声源激发参数,包括激发频率范围及声能量入射角度范围,根据声源激发参数在频散曲线中选定对应的群速度频散函数;基于得到的频散函数,根据接收端与发射端的距离计算系统传递函数;基于系统传递函数及期望脉冲信号频域波形,得到系统频域响应函数;将频域响应函数转换到时域,并对时域波形进行反转得到发射端波形。本发明在提高通信距离及通信可靠性的同时,大大增加了通信隐蔽性,实现高效、稳定、隐蔽的跨冰定点声通信。
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