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公开(公告)号：CN117544207A
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202311529133.3
申请日：2023-11-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: H04B7/06 , H04B7/0413 , H04B13/02
Abstract: 基于导频的水声MIMO高速通信频差波束形成接收方法，涉及水声通信技术领域，针对现有技术中大阵元阵列在阵列信号处理中的角度混叠问题，进而导致通信接收机无法通过常规的阵列信号处理算法得到准确的多径信号DOA的问题，本申请以阵元等间隔且阵元间距大于通信信号半波长的均匀线性阵列作为接收阵列，提出了适用于高速水声通信系统的波束形成接收机方案，解决了大阵元阵列在阵列信号处理中的角度混叠问题，可以得到准确的多径信号DOA。并且本申请还可以提升接收信号的频域信噪比，从而实现高可靠性的水声通信。
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公开(公告)号：CN114205194A
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN202111504698.7
申请日：2021-12-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种水下MIMO‑OFDM系统非正交导频图案设计方法，MIMO‑OFDM系统包含Nt个发射端，Nr个接收端，Nt＝2，不同发射端对应的导频索引序列相互重叠，且为等间隔导频，系统导频开销为Kp，传输带宽为B；将导频观测值频域能量集中于导频索引处，值为Kp；定义向量g为Kp维向量，处值为Kp，其他为0；对向量g做IDFT变换得到向量χ，从向量χ中分离发射端1导频与发射端2导频，得到非正交导频图案。本发明克服水下环境恶劣导致水声信道估计精度低问题，满足实际应用中对通信数据恢复性能的更高要求，针对均匀导频水下MIMO‑OFDM系统，利用非正交导频图案提高信道估计结果精度，在相同解码性能下节省水声MIMO‑OFDM系统导频开销。
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公开(公告)号：CN110460394B
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN201910643417.2
申请日：2019-07-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: H04B13/02 , H04B17/309 , H04B17/382 , H04L5/00
Abstract: 本发明提供的是一种基于水声时变信道相关性的自适应资源分配方法。通过握手过程中的发送数据指令消息RTS获取过时的信道状态信息，通过计算测试信号Test信号和RTS信号估计的信道状态信息的相关性作为水声时变信道相关性，将相关系数作为权重值，与反馈的信道状态信息一起作为分配依据，进行自适应资源分配。本发明简单易行，计算量小，针对具体的节点，比较每个载波上的相关系数大小，对于相关系数较小的载波而言，其作为自适应分配的依据有效性较低。这种方法能有效的减少时变水声信道对资源分配性能的影响。
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公开(公告)号：CN106788782B
公开(公告)日：2021-05-07
申请号：CN201611105988.3
申请日：2016-12-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种水声通信网络OFDM链路物理层与MAC层跨层通信方法。本发明以合理分配信道资源、提高网络吞吐量为目的，通过物理层和MAC层跨层数据交互的方法，对网络性能进行优化。物理层根据水声信道环境自适应调整调制阶数、编码速率和频率分集阶数，实现不同速率的数据传输，以适应快速时变的水声信道，MAC层采用改进的CSMA/CA协议，提高数据包重传成功概率，减小数据传输时延，通过物理层和MAC层之间的跨层设计，解决水声信道快速时变和长传输时延等因素引起的丢包率高和传输效率低的问题，从而提高水声通信网络吞吐量和系统的频谱效率。
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公开(公告)号：CN109743269A
公开(公告)日：2019-05-10
申请号：CN201910124471.6
申请日：2019-02-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于数据拟合的水声OFDM信道重构方法。(1)对接收端的OFDM信号进行稀疏信道估计，计算出信道状态信息γ；(2)利用多项式拟合的方法对信道状态信息进行数据拟合；(3)选择合适的拟合阶数对信道状态信息进行重构；(4)反馈重构后的信道状态信息。本发明在自适应OFDM系统下，对信道状态信息进行多项式数据拟合，在采用较低的拟合阶数进行信道重构的条件下，既降低了反馈开销，也较好的保证了重构后的反馈信道精度。本发明所述的低开销的水声OFDM信道重构方法，简单易行，计算量小，既能较大的降低反馈开销，又能同时保证反馈信道的精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108848043A
公开(公告)日：2018-11-20
申请号：CN201810574993.1
申请日：2018-06-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: H04L25/02
CPC classification number: H04L25/0242
Abstract: 本发明提供的是一种基于压缩感知的低复杂度水声稀疏时变信道估计方法。预先计算备选路径特征Hermitian内积矩阵；然后通过迭代的方式进行时延和多普勒因子的联合估计。本发明方法通过预先计算备选路径特征Hermitian内积矩阵的方式，避免了现有正交匹配追踪算法在迭代内重复计算矩阵内积，极大地降低了计算复杂度，并通过性能仿真，验证了本发明方法在水声时变信道下的有效性，并通过仿真证实本发明方法在计算复杂度远低于现有基于正交匹配追踪算法的情况下，能够实现相同的信道估计精度，同时也能在相同计算复杂度下提供高于正交匹配追踪算法的估计精度，具有实际应用价值。
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公开(公告)号：CN108169753A
公开(公告)日：2018-06-15
申请号：CN201810013189.6
申请日：2018-01-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S15/74
Abstract: 本发明提供的是一种分离式水下小平台声引信系统及探测方法。由探测模块、唤醒模块和值班模块组成，唤醒模块与探测模块集成在一起，值班模块集成在平台上，值班模块与探测模块物理上分离。探测模块负责对水面目标进行被动探测，确定目标的方位和距离，根据探测结果，利用水声通信值班和唤醒机制，将处于值班状态的平台唤醒，以便触发平台的安全保护措施。本发明突破集成式声引信系统受平台空间尺寸、功耗和外形等限制，解决声引信系统设计困难和实际应用效果差的问题。
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公开(公告)号：CN105391500B
公开(公告)日：2018-02-13
申请号：CN201510676933.7
申请日：2015-10-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于超宽带信号的仿海豚嘀嗒声水声通信方法。在发射端，生成符合海豚嘀嗒声信号时域和频域特性的超宽带信号，使用TH‑PPM对所述的超宽带信号进行信息调制，得到仿生通信信号，在仿生通信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。在接收端，通过同步信号相关确定仿生通信信号的起始位置，提取仿生通信信号，解调仿生通信信号，实现信息解码。该仿生通信方法在调制的过程中不依赖于真实的海豚叫声信号，应用方便；超宽带信号符合海豚嘀嗒声的时域和频域特性，具有很强的隐蔽性。
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公开(公告)号：CN105391501B
公开(公告)日：2017-11-21
申请号：CN201510676941.1
申请日：2015-10-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: H04B13/02
Abstract: 本发明公开了一种基于时频谱平移的仿海豚哨声水声通信方法。在发射端，将真实海豚哨声信号时频谱轮廓曲线上下平移加载数字信息，以调制后的轮廓曲线为基础进行信号合成得到仿生通信信号，在仿生通信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。在接收端，通过同步信号相关确定仿生通信信号的起始位置，对接收仿生通信信号进行相乘滤波、傅里叶变换解调调制信息，实现信息解码。该仿生通信方法对真实海豚哨声信号样本的特征和数量没有特殊要求，合成的编码信号符合海豚哨声信号特点，具有很强的隐蔽性。
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公开(公告)号：CN105227246B
公开(公告)日：2017-10-31
申请号：CN201510676931.8
申请日：2015-10-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种利用分段LFM信号仿海豚哨声信号的水声通信方法。依照海豚哨声信号频率随时间变化的特点，利用多个LFM信号分段组合模拟海豚哨声信号,采用BOK方法实现对LFM信号的信息调制，进而实现基于海豚哨声信号和LFM信号的仿生水声通信调制。在接收端对均衡后的接收数据中每段LFM信号的中心频率和调频率进行估计，并基于调制时采用的海豚哨声信号样本，进行解调，得到调制信息。采用该分段LFM仿海豚哨声信号的水声通信方法，可以实现利用简单的线性调频信号进行高真实性的仿生伪装水声通信，增强通信的隐蔽性与实用性。
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