一种基于多频空域稀疏重构的水声多址通信方法与系统

    公开(公告)号:CN114124246A

    公开(公告)日:2022-03-01

    申请号:CN202111341059.3

    申请日:2021-11-12

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 本发明给出了一种基于多频空域稀疏重构的水声多址通信方法与系统,包括在压缩感知框架下提出在网络节点配备小尺度水平阵,基于多频频率键控(MFSK)构造空域测量矩阵,将网络多址通信问题转化为每个频点上的空域稀疏恢复问题,以稀疏重构算法对信号进行重构从而恢复节点通信数据,实现异步网络模式下的水声网络多址通信。本发明方案将网络多址通信问题转化为每个频点上的空域稀疏恢复问题,实现了以较低的实时运算复杂度获取更好的水声网络多址通信效果,避免了因碰撞、握手协议导致的时延及低多址接入效率,同时在水声网络节点上有着很好的适装性,结合MFSK与频率分集抑制水声信道多径导致频域选择性衰落的影响,在压缩感知框架下实现了网络多址通信。

    一种分时实现多通道时间反转的水声通信机

    公开(公告)号:CN102970123B

    公开(公告)日:2015-07-15

    申请号:CN201210495671.0

    申请日:2012-11-28

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 一种分时实现多通道时间反转的水声通信机,涉及一种水声通信。提供通过分时重复发射实现多通道时间反转抑制信道多径效应的一种分时实现多通道时间反转的水声通信机。设有发射部分和接收部分;所述发射部分设有信息码元输入接口、扩频调制模块、卷积模块、探针信号发生器、帧同步信号发生器、信号成帧模块、功率放大器和发射换能器;所述接收部分设有多元接收阵列、前置处理模块、通道切换器、A/D转换器、同步模块、时间反转预处理器、串/并多通道合并器和数据解码器;可在一片数字处理器芯片上实时实现水声信道多径聚焦,降低水声通信机中实现多通道时反的系统复杂度,可抑制强烈时变水声信道造成的时间选择性衰落。

    一种水声通信中可抑制并测量多普勒的帧同步装置

    公开(公告)号:CN103023583B

    公开(公告)日:2015-04-08

    申请号:CN201210495634.X

    申请日:2012-11-28

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 一种水声通信中可抑制并测量多普勒的帧同步装置,涉及一种水声通信设备。设有前置模块、模数转换模块、运算模块和帧同步建立/多普勒测量模块。前置模块的输入端与接收端水声换能器的信号输出端连接;模数转换模块由DDS芯片DDS1、DDS2、DDS3控制的3路AD采样ADC1、ADC2、ADC3组成,所述3路AD采样ADC1、ADC2、ADC3的输入端接前置模块的输出端;运算模块的输入端接3路AD采样ADC1、ADC2、ADC3模数转换后的数字信号输出端;所述帧同步建立/多普勒测量模块的输入端接运算模块的经拷贝相关处理后的3个运算结果输出端。水声通信中可简单、方便地实现多普勒效应抑制并可测量多普勒。

    谱减与动态时间规整算法联合处理的抗噪声声纹识别装置

    公开(公告)号:CN103400578A

    公开(公告)日:2013-11-20

    申请号:CN201310370030.7

    申请日:2013-08-22

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 谱减与动态时间规整算法联合处理的抗噪声声纹识别装置,涉及一种声纹识别装置。设有麦克风、前置放大模块、ADC电路、端点检测模块、信号分帧模块、谱减模块、第1MFCC特征提取模块、第2MFCC特征提取模块、第3MFCC特征提取模块、第4MFCC特征提取模块、当前模板、用户模块、第1DTW匹配模块、第2DTW匹配模块、第3DTW匹配模块、得分反馈模块、信息补偿模块和结果输出模块。采用数字0~9作为口令进行基于孤立词的嵌入式声纹识别,并采用语音的信号域和模型域联合处理避免语音增强过程中的信息损失造成的识别性能下降,改善噪声背景下的声纹识别性能。系统实现方便、成本低。

    带声源方向跟踪功能的麦克风阵列语音增强装置及其方法

    公开(公告)号:CN102831898A

    公开(公告)日:2012-12-19

    申请号:CN201210320004.9

    申请日:2012-08-31

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 带声源方向跟踪功能的麦克风阵列语音增强装置及其方法,涉及一种语音信号处理。装置设有麦克风阵列、可调平行波束形成器组模块、固定系数FIR滤波器模块、固定系数信号阻塞模块、自适应噪声对消器模块、声源方向更新模块。所述方法包括初始化、可调波束形成、固定系数滤波、信号阻塞、自适应噪声消除、声源方向更新等步骤。提供一种可调的平行波束形成器组结合旁瓣对消结构来实现对目标声源方向的实时跟踪,将声源方向跟踪功能直接嵌入广义旁瓣消除器结构,可实现声源方向跟踪、语音增强的同时进行,从而可克服算法性能对DOA估计误差的敏感性。

    一种超声波辅助麦克风阵列语音增强装置

    公开(公告)号:CN102800325A

    公开(公告)日:2012-11-28

    申请号:CN201210319214.6

    申请日:2012-08-31

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 一种超声波辅助麦克风阵列语音增强装置,涉及一种语音信号处理。设有5元麦克风组成的等间距线阵、前置放大电路、模数转换电路、2个超声波传感器、发射电路、接收电路、方位计算模块、加权叠加模块;线阵输出端依次接前置放大电路、模数转换电路、数据线和加权叠加模块;传感器安装在线阵两端延长线上,发射、接收电路利用传感器进行信号发射,并对接收到的信号经前置放大、模数转换后送入方位计算模块;方位计算模块获取传感器的回波接收信号进行匹配滤波获取目标至传感器的超声波渡越时间信息,获取的声源方位信息输入至加权叠加模块,再计算各通道时延补偿值,对麦克风阵列各通道接收信号进行时延补偿、叠加以增强声源方向语音信号。

    一种跳频联合直接序列扩频的水声调制解调方法

    公开(公告)号:CN115765887B

    公开(公告)日:2025-03-25

    申请号:CN202211206591.9

    申请日:2022-09-29

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 本发明公开了一种跳频联合直接序列扩频的水声调制解调方法,属于水声通信领域。该方法包括下列步骤:对发送端的调制和接收端的解调进行系统参数设置;发送端基于跳频联合直接序列扩频进行信源调制;接收端基于跳频联合直接序列扩频进行解调,获得信源数据。该方法基于扩频方案,联合了跳频技术和直接序列扩频技术,利用跳频实现频带选择,并在不同频带上进行直接序列扩频调制,可有效提高扩频水声通信传输速率,且保密性能好,抗干扰能力强。

    一种对抗极强多径干扰的Gold序列扩频水声调制解调技术

    公开(公告)号:CN119341696A

    公开(公告)日:2025-01-21

    申请号:CN202411573168.1

    申请日:2024-11-06

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 一种对抗极强多径干扰的Gold序列扩频水声调制解调技术,涉及水声通信。包括发射端调制和接收端解调的设计;在传统Gold序列扩频调制解调技术的基础上,采用分子集的方法将传统GSSS码集划分为多个子集,并在调制过程中每个符号均采用不同子集,保证每个符号之间具有弱相关性。解调过程基于调制过程的分子集调制方法进行解调,逐符号根据对应的本地GSSS码子集进行能量检测,基于每个符号携带比特数计算各比特软信息,将软信息输入交织器和信道译码器中,正确解调出原始信息。克服传统GSSS调制解调技术在极强多径环境下无法正确解调的问题,提高GSSS调制解调技术对极强多径水声信道的鲁棒性,实现极强多径环境下稳健通信。

    一种适应长多径扩展的水声通信多径联合均衡方法及系统

    公开(公告)号:CN118233259A

    公开(公告)日:2024-06-21

    申请号:CN202410354071.5

    申请日:2024-03-27

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 公开了一种适应长多径扩展的水声通信多径联合均衡方法及系统,该方法包括以下步骤:S1,发射端设计组帧并发射于水声信道中;S2,接收端获取水声通信信号,确定多径信号组位置以及对应时延;S3,基于FAEST算法引入比例矩阵设计均衡器,逐个将所述多径信号组输入所述均衡器进行均衡;S4,将均衡后的多径信号组根据对应时延进行对齐操作,进行合并和解调。

    一种深度学习优化波束特性的麦克风阵列语音增强方法

    公开(公告)号:CN116895280A

    公开(公告)日:2023-10-17

    申请号:CN202310788499.6

    申请日:2023-06-30

    Applicant: 厦门大学

    Abstract: 本申请提供了一种深度学习优化波束特性的麦克风阵列语音增强方法,包括模型训练阶段和语音增强阶段,其中,模型训练阶段基于第一带噪双通道语音信号、传统的固定波束形成算法获取的FB系数、受权重控制的单通道纯净语音信号的STFT特征值获取语音增强模型;语音增强阶段将第二带噪双通道语音信号和通过所述语音增强模型优化输出后的FB系数卷积,并加权求和得到波束形成增强后的语音信号。通过引入深度学习网络进行麦克风阵列波束特性优化,取得了优于传统方法的波束指向特性,同时支持低复杂度工程化实现。

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