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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
Applicant: 哈尔滨工程大学
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。
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公开(公告)号：CN115236648B
公开(公告)日：2023-03-17
申请号：CN202210770533.2
申请日：2022-06-30
Applicant: 哈尔滨工程大学 , 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)
Abstract: 本发明公开了一种极地冰下目标声回波信号时延和多普勒联合估计方法，步骤1：构建托普利兹字典矩阵V＝[v1…vk…vn]作为发射声信号的时延状态矩阵；步骤2：将矩阵V进行重采样扩展为具有多普勒分辨力的托普利兹字典矩阵组W＝[V1…Vi…Vd]，步骤3：利用加权迭代最小二乘求解超定方程Y*＝WH，得到待估计时延矩阵H，Y*表示包含脉冲噪声的接收声回波信号矩阵；步骤4：对H进行截取得到最终的时延及多普勒估计结果。本发明有效的提高了估计精度使其可以在极地脉冲噪声背景下，拥有更鲁棒的估计结果，同时可以在时延估计的同时得出多普勒估计结果。
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公开(公告)号：CN115589259A
公开(公告)日：2023-01-10
申请号：CN202211228448.X
申请日：2022-10-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: H04B10/25 , H04B10/291 , H04B10/80 , H04B13/02
Abstract: 本发明公开了一种水声‑光纤远距离低功耗串行通信系统及方法，其包括若干作为发送节点和/或接收节点的水声通信节点；作为发送节点的水声通信节点包括光源、与光源连接的第一光纤放大器，以及与光源信号连接的第一微处理器；光源为具有开关的大功率光源；作为接收节点的水声通信节点包括弱光检测模块，以及与弱光检测模块信号连接的第二微处理器；作为发送节点的水声通信节点与作为接收节点的水声通信节点之间通过光纤连接。本发明结合了光纤通信和水声通信的优点，能够实现远距离、大带宽的信息传输；同时基于本发明提供的系统构造和串行通信方法，极大降低了功耗，节能环保，使其可以有效应用于水下通信能源受限的复杂应用环境，结构合理巧妙。
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公开(公告)号：CN115236589B
公开(公告)日：2022-12-23
申请号：CN202210772135.4
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协方差矩阵修正的极地冰下DOA估计方法，包括以下步骤：在位于信号源远场的接收端搭建CACIS结构互质阵，各个阵元接收到K个不同方位入射的信号，对互质阵列接收信号x(t)建模得到接收数据矩阵X(t)，计算阵列接收数据矩阵X(t)的相位分数低阶协方差矩阵Cxx，计算互质阵列接收信号所对应的等价虚拟信号，构造多快拍接收数据矩阵Y，构建稀疏重构优化问题并求解，通过谱峰搜索获得DOA估计结果。本申请利用相位分数低阶相关(PFLOC)方法对协方差矩阵进行修正，在搭建CACIS结构互质阵的基础上构造了多快拍接收数据和相应的稀疏重构问题，改进了阵列性能，实现了在高斯噪声和脉冲噪声环境下均能对目标进行精确DOA估计的目的。
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公开(公告)号：CN110221307B
公开(公告)日：2022-12-13
申请号：CN201910469360.9
申请日：2019-05-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种多被动声纳非合作多目标线谱信息融合方法。步骤1、局部跟踪滤波；步骤2、随机有限集建模；步骤3、标签建模；步骤4、数据关联；步骤5、数据融合；步骤6、标签更新；步骤7、判断所有浮标是否都参与完融合；步骤8、随着时间t的递增，循环迭代步骤1‑步骤7，即可持续地对水下目标的进行跟踪，并根据标签的变化规律可以推断出目标的运动态势。本发明在假设目标辐射噪声的线谱频率稳定且缓慢变化的前提下，通过融合多被动声纳的线谱频率信息，实现对水下多目标的位置及运动态势估计，此外本方法还具有结构简单易于工程实现、计算量小等优点。
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Patent Agency Ranking
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公开(公告)号：CN115208483A
公开(公告)日：2022-10-18
申请号：CN202210772171.0
申请日：2022-06-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供了一种极地脉冲干扰下的水声通信方法，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，信息比特通过卷积编码器进行信道编码。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，再通过迭代脉冲干扰估计消除与频域均衡的方法，在最小二乘准则下对接收信号进行干扰重建、消除并进行频域均衡，之后基于均衡后的符号，采用基于变分贝叶斯的信道、脉冲干扰和符号联合估计算法，利用多个参数的概率分布拟合联合概率分布，得到信道、干扰及符号的估计值。本发明的优点在于(1)同时考虑了信道和脉冲干扰的稀疏性；(2)在脉冲噪声环境下稳健性好；(3)保证性能的同时计算复杂度可以接受。
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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
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G10L21/0224 , G10L21/0232 , G10L21/0264 , G10L21/057 , G10L19/26 , H04B13/02
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。
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公开(公告)号：CN115166817A
公开(公告)日：2022-10-11
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：CN115015832A
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202210508331.0
申请日：2022-05-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S3/802
Abstract: 本发明提供一种非均匀噪声下大规模阵列幅相误差及目标方位联合估计方法，针对水声阵列在水下安装造成的弯曲，移动等引起的幅度和相位不一致的特性，本发明提供一种非均匀噪声下大规模阵列幅相误差及目标方位联合估计方法，属于水声阵列信号处理领域。本申请基于背景非高斯噪声和均匀线阵幅相特性构建变分贝叶斯模型，联合估计各阵元的噪声功率和阵列幅相偏差，修正阵列流型矩阵，实现高精度的DOA估计。与目前存在的同类型方位估计方法相比，估计精度更高，适应性更强。
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