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公开(公告)号：CN114152329B
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202111411551.3
申请日：2021-11-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种水声信号谱峰检测方法，对包含谱峰的信号波形消除极性得到B(n)，求增益系数c(n)，c(n)与B(n)相乘得到输出信号C(n)，对C(n)中值滤波平滑得到D(n)，利用高斯窗对D(n)拟合得到E(n)，对E(n)提取极大值点以及对应的极大值。本发明通过绝对值去极性、双滑动窗谱峰增强、滑动平均滤波、高斯拟合等步骤能对信号波形中存在的谱峰进行检测，有效减少水声信道对原始谱峰的影响，实现谱峰特征的增强。
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公开(公告)号：CN116366412A
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202310291702.9
申请日：2023-03-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种水声正交频分复用安全通信方法，发射端的多发时反预滤波使得合法信道能量聚焦于主路径上，缩短合作方的信道，而窃听方仍呈现严重的多途特性。发射具有小于信道时延拓展的短循环前缀的正交频分复用信号，使得窃听方受到严重的符号间干扰和载波间干扰。在合法接收端用干扰抵消‑判决反馈均衡器来消除合作方残余的干扰，提升了合作方通信链路的质量，并给出了所提方法的保密容量表达式以评估系统的安全性能。本发明适合水声环境，在长时延的频率选择性水声信道中有良好的表现，当窃听方的位置和信道信息都未知时，获得了可观的保密速率，且不需要人工噪声的辅助。
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公开(公告)号：CN111131108B
公开(公告)日：2022-05-20
申请号：CN201911396032.7
申请日：2019-12-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明在水声衰落信道下提供了一种基于分块期望最大化的非合作水声OFDM通信子载波映射识别方法，该方法首先根据OFDM的结构特点对观测数据分块，然后在每个分块下分别利用聚类算法得到衰落信道的初始状态信息，然后分别在每一种候选子载波调制方式下应用期望最大化算法迭代的对信道状态信息进行更新，完成信道状态信息的估计，最后通过类混合似然比检验完成子载波调制方式的识别。本发明在非合作OFDM子载波识别上提供了一种新的思路，联合水声OFDM调制结构上的特点，对接收到的信号分块作为期望最大化算法的观测样本，有效提高了衰落信道的估计精度，进而提升了识别的可靠性。仿真和外场实验验证了该算法的有效性。
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公开(公告)号：CN112887240B
公开(公告)日：2022-04-19
申请号：CN202110268774.2
申请日：2021-03-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 基于双重卡尔曼滤波的多普勒因子估计方法，属于水声通信技术领域。解决了现有对多普勒频偏因子估计的方法未考虑连续帧信号的多普勒因子之间的变化过程，导致估计精度差问题。本发明先对初始通信信号进行同步，查找到初始通信信号中的训练序列；再对初始通信信号中的训练序列整体的前半部分进行分段后，根据初始通信信号的M个初始多普勒因子及单重卡尔曼滤波算法，获得初始通信信号的初始多普勒因子估计值；最后利用初始多普勒因子估计值对初始通信信号进行修正，并根据修正后的通信信号中的训练序列整体进行分段后，再根据修正后的通信信号的N个初始多普勒因子及双重卡尔曼滤波算法，获得修正后的通信信号的多普勒因子估计值。应用于水声通信。
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公开(公告)号：CN113067646A
公开(公告)日：2021-07-02
申请号：CN202110337786.6
申请日：2021-03-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种单载波通信的全双工水声通信机，包括第一水听器、第二水听器、发射换能器、水声通信控制系统，水声通信控制系统接收第一水听器和第二水听器传输的信号并处理信号，水声通信控制系统控制发射换能器发射信号，第一水听器和第二水听器接收的信号相加后的信号作为水声通信控制系统的待处理信号，第一水听器距离发射换能器距离为L1，第二水听器距离发射换能器距离为L2，L1和L2之差等于半波长。本发明降低了常规抵消本地干扰方法的信号处理的运算量，减少设备复杂度；信号处理流程简便，减少信号处理过程中产生的误差，通过所设计的新型结构自然地提高全双工水声通信中本地干扰信号抵消的能力。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112887240A
公开(公告)日：2021-06-01
申请号：CN202110268774.2
申请日：2021-03-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 基于双重卡尔曼滤波的多普勒因子估计方法，属于水声通信技术领域。解决了现有对多普勒频偏因子估计的方法未考虑连续帧信号的多普勒因子之间的变化过程，导致估计精度差问题。本发明先对初始通信信号进行同步，查找到初始通信信号中的训练序列；再对初始通信信号中的训练序列整体的前半部分进行分段后，根据初始通信信号的M个初始多普勒因子及单重卡尔曼滤波算法，获得初始通信信号的初始多普勒因子估计值；最后利用初始多普勒因子估计值对初始通信信号进行修正，并根据修正后的通信信号中的训练序列整体进行分段后，再根据修正后的通信信号的N个初始多普勒因子及双重卡尔曼滤波算法，获得修正后的通信信号的多普勒因子估计值。应用于水声通信。
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公开(公告)号：CN109347569B
公开(公告)日：2021-05-14
申请号：CN201811043014.6
申请日：2018-09-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水声通信技术领域，具体涉及一种基于离散余弦变换的伪装隐蔽水声通信方法。包括将载波信号划分为同步信号、保护信号和若干符号信号；选择合适的频点，将信息经扩频后调制到符号信号离散余弦变换域的频点上，将保护信号离散余弦变换的对应频点置零；将同步信号、处理后的保护信号与调制后的符号信号在时域上组合，形成一帧发射信号；接收端同步后，提取出符号信号；对符号信号进行离散傅里叶变换，提取相关频点的函数值，进行门限判决，再进行解扩后，获得解调信息。本发明的载波信号选取多样，通信方法简单易行，可靠性高，通信信号与原始载波信号相似度较高，能够满足伪装隐蔽水声通信的需要，应用前景广阔。
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公开(公告)号：CN109347568B
公开(公告)日：2021-04-20
申请号：CN201811031860.6
申请日：2018-09-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水声通信技术领域，具体涉及一种仿海豚哨声连续相位多元频率调制水声通信方法。本发明包括：发送端将信息进行连续相位多元频率调制；调制后的信号以一定比例系数与提取的海豚哨声信号时频谱轮廓相加，产生合成哨声，获得仿哨声数据信号；在仿哨声数据信号前添加原始哨声信号作为同步信号，形成一帧发射信号；接收端进行同步后，提取出每个码元波形；计算每个码元波形与该码元所有可能的信号波形的相关函数，通过判断最大相关峰以实现解调。本发明所述仿海豚哨声连续相位多元频率调制水声通信方法，每个码元可调制多个bit信息，通信速率较高，且合成哨声信号与真实哨声信号相似度较高，具有较强的隐蔽性，能满足水下隐蔽声通信的需求。
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公开(公告)号：CN106899357B
公开(公告)日：2020-04-03
申请号：CN201710144518.6
申请日：2017-03-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种模拟海豚哨声的伪装隐蔽水下通信装置，包括至少两个通信节点；每个通信节点由信号发送模块、信号接收模块及收发合置换能器组成，信号发送模块与信号接收模块又由存有海豚哨声数据库的SD卡等多个模块组成。本发明所述的模拟海豚哨声的伪装隐蔽水下通信方法简单，可靠性高，既能保证通信信息的隐蔽性与安全性，又能满足水下隐蔽通信系统的需求，同时本发明技术方案中所述装置便于实现，相较已经成型的水下通信装置拥有体积小，便于携带的特性。本发明主要应用于水声通信。
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公开(公告)号：CN110661735A
公开(公告)日：2020-01-07
申请号：CN201910988611.4
申请日：2019-10-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: H04L25/02
Abstract: 本发明属于通信领域，公开了一种基于正交匹配追踪稀疏信道估计的时延估计方法，包含如下步骤：步骤(1)：对接收信号进行下变频和低通滤波处理，得到处理后的接收信号；步骤(2)：估计处理后的接收信号的多普勒，并补偿处理后的接收信号的多普勒；步骤(3)：在OMP算法的每次迭代中，先用传统OMP算法求出粗略估计时延tb，再利用不同过采样因子λ对应的不同插值公式求解残余信道时延Δt，最终估计的信道时延 并完成路径增益估计；步骤(4)：输出信道估计结果。本发明显著提高了估计精度，降低了计算复杂度，可用于实际的稀疏信道估计以提高通信系统的综合性能，可针对实际应用中对估计精度和计算复杂度的不同需求可以选择不同的信道时延估计方法。
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