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公开(公告)号：CN114167346B
公开(公告)日：2022-07-19
申请号：CN202111384738.9
申请日：2021-11-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于协方差矩阵拟合阵元扩展的DOA估计方法及系统，其中，该方法包括：通过均匀直线阵列采集互不相关的信号，构建协方差矩阵；确定扩展阵元所使用的协方差拟合准则；利用协方差拟合方法，拟合扩展阵列的协方差矩阵，并根据无噪声信号的协方差矩阵中各数据的幅度和相位控制扩展阵元的拟合协方差矩阵的幅度和相位；简化扩展阵元的拟合协方差的幅度和相位，利用简化后的结果得到最优扩展阵列的拟合协方差矩阵；借助CBF波束形成器，利用最优扩展阵列的拟合协方差矩阵进行目标方位估计。该方法可在不改变均匀直线阵的阵元间距的同时，扩展阵元个数，增加阵列孔径，实现当阵元个数不足时仍然可得到优秀的DOA估计性能。
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公开(公告)号：CN114167346A
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN202111384738.9
申请日：2021-11-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于协方差矩阵拟合阵元扩展的DOA估计方法及系统，其中，该方法包括：通过均匀直线阵列采集互不相关的信号，构建协方差矩阵；确定扩展阵元所使用的协方差拟合准则；利用协方差拟合方法，拟合扩展阵列的协方差矩阵，并根据无噪声信号的协方差矩阵中各数据的幅度和相位控制扩展阵元的拟合协方差矩阵的幅度和相位；简化扩展阵元的拟合协方差的幅度和相位，利用简化后的结果得到最优扩展阵列的拟合协方差矩阵；借助CBF波束形成器，利用最优扩展阵列的拟合协方差矩阵进行目标方位估计。该方法可在不改变均匀直线阵的阵元间距的同时，扩展阵元个数，增加阵列孔径，实现当阵元个数不足时仍然可得到优秀的DOA估计性能。
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公开(公告)号：CN118425874A
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202410520990.5
申请日：2024-04-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种阵列幅度相位误差估计方法，属于阵列信号处理技术领域。本发明针对现有阵列幅度相位误差估计方法不适用于均匀线阵的问题。步骤包括：将均匀线性阵列虚拟成均匀平面阵，并划分为两个子阵；基于两个子阵的协方差矩阵进行空间平滑算法的处理得到虚拟均匀平面阵的协方差矩阵；进行特征分解得到估计的噪声功率值；进而得到去噪后协方差矩阵，再由其主对角线元素计算得到阵元幅度误差估计值；对去噪后协方差矩阵进行补偿，再去除补偿后得到的协方差矩阵中的强干扰项得到去强干扰后矩阵；再根据子空间波达方向估计理论，定义二维空间谱进行远场窄带信号的波达方向估计，进而实现阵元相位误差估计。本发明用于阵列幅度相位误差估计。
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公开(公告)号：CN115436873A
公开(公告)日：2022-12-06
申请号：CN202210949581.8
申请日：2022-08-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 基于阵列流形矢量映射的孔径扩展方法、系统、计算机及储存介质，涉及阵列信号处理领域。解决原有内插法映射矩阵会导致白噪声变为色噪声，严重影响信号子空间和噪声子空间的划分，最终影响DOA算法的性能问题。本发明提供一种基于阵列流形矢量映射的孔径扩展方法，所述方法包括：利用阵列采集信号，获取阵列接收数据；根据所述的阵列接收数据获取阵列接收数据的协方差矩阵；利用阵列流形矢量映射方法，获取阵列流形矢量的映射矩阵；根据所述导向矢量的映射矩阵，对阵列接收数据的协方差矩阵进行映射处理，完成矢量映射的孔径扩展。本发明适合应用于DOA估计领域。
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公开(公告)号：CN118425875A
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202410521001.4
申请日：2024-04-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种独立于相位误差的波达方向估计方法，属于阵列信号处理技术领域。本发明针对现有独立于相位误差的波达方向估计方法不适用于均匀线阵的问题。步骤包括：将均匀线性阵列虚拟成均匀平面阵，并划分为两个子阵；基于两个子阵的协方差矩阵进行空间平滑算法的处理得到虚拟均匀平面阵的协方差矩阵；进行特征分解得到估计的噪声功率值；进而得到去噪后协方差矩阵，再由其主对角线元素计算得到阵元幅度误差估计值；对去噪后协方差矩阵进行补偿，再去除补偿后得到的协方差矩阵中的强干扰项得到去强干扰后矩阵；再根据子空间波达方向估计理论，定义二维空间谱进行远场窄带信号的波达方向估计。本发明用于波达方向的估计。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115085827B
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202210646608.6
申请日：2022-06-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水下目标方向估计领域，公开了一种基于秩一分解定理的水声目标阵列幅度相位误差校准方法，步骤1：对采集的水声目标的阵元信号进行特征值分解；步骤2：利用步骤1采集的阵元信号，求解每个阵元的幅度偏差和相位偏差；步骤3：利用步骤2求解出的幅度偏差和相位偏差，获得与未校准阵列相匹配的校准导向矢量；步骤4：利用步骤3的校准导向矢量进行DOA估计。该方法用以估计阵列的幅度相位误差，校正该误差从而提高方位估计性能。
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公开(公告)号：CN113640737A
公开(公告)日：2021-11-12
申请号：CN202110849776.0
申请日：2021-07-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明是一种基于二维功率分布的少阵元阵列高分辨方位估计方法。本发明获取基阵接收信号，对阵元接收信号做克罗内克积运算；将运算结果作为新采集信号，进行CBF功率谱，选择空间观察角度区间，根据所选择的观察角度构造三维功率谱矩阵；根据步得到的CBF功率谱和三维功率谱矩阵，利用压缩感知方法确定二维功率分布矩阵；根据二维功率分布矩阵的每一列求取最大值，并将结果作为新算法的功率谱，用于DOA估计。二维矩阵中的数据受到两个角度集的相互制约，在提高估计精度的同时，降低了高分辨能力对阵元个数的需求，有效地提高在少阵元阵列时的估计精度和分辨力。
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公开(公告)号：CN118426378A
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202410521000.X
申请日：2024-04-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B19/042
Abstract: 一种基于FPGA的可遥控矢量水声信号采集存储装置，涉及水声工程技术领域。本发明是为了解决自容式水听器对海洋声学环境信息进行采集和存储时，不能根据实际需求实时调整工作状态的问题。本发明在工作过程中，通过水面船发送遥控指令对装置进行开关机、采样率设置、工作时长设置和工作模式设置。使得本发明实现根据工况实时对设备进行控制，水声信号采集存储器不在局限于在投放后工作参数就不可控制的情况。
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公开(公告)号：CN115980721A
公开(公告)日：2023-04-18
申请号：CN202310058740.X
申请日：2023-01-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S7/52
Abstract: 一种无误差协方差矩阵分离的阵列自校正方法，具体涉及一种从有误差的未校正阵列的协方差矩阵中分离出无误差阵列的协方差矩阵和幅度相位误差矩阵的方法，为解决估计水声目标方位时，基于特征结构配置方法不适用于校正小孔径阵列，导致小孔径阵列时估计的水声目标方位结果准确率低的问题。根据水中舰船的信号求解由水声信号接收换能器组成的小孔径的均匀直线阵列中未校正阵列输出信号的协方差矩阵；用上述矩阵构建无噪声的无误差阵列输出信号的协方差矩阵，获取此矩阵的信号分量；用信号分量和MUSIC方法估计水声目标方位；利用特征结构配置法和目标方位求解阵列幅度相位误差。属于水声目标方位估计领域。
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公开(公告)号：CN113640737B
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202110849776.0
申请日：2021-07-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明是一种基于二维功率分布的少阵元阵列高分辨方位估计方法。本发明获取基阵接收信号，对阵元接收信号做克罗内克积运算；将运算结果作为新采集信号，进行CBF功率谱，选择空间观察角度区间，根据所选择的观察角度构造三维功率谱矩阵；根据步得到的CBF功率谱和三维功率谱矩阵，利用压缩感知方法确定二维功率分布矩阵；根据二维功率分布矩阵的每一列求取最大值，并将结果作为新算法的功率谱，用于DOA估计。二维矩阵中的数据受到两个角度集的相互制约，在提高估计精度的同时，降低了高分辨能力对阵元个数的需求，有效地提高在少阵元阵列时的估计精度和分辨力。
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