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公开(公告)号：CN103905153A
公开(公告)日：2014-07-02
申请号：CN201410121010.0
申请日：2014-03-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及水声通信领域，具体涉及水声通信中一种基于正交空时编码的多输入多输出被动时反水声通信方法。本发明包括：用线性调频信号及时反信号构造探测信号；利用所有的信息子信号及其时反信号构造编码信号矩阵；以一定的时间间隔依次发射探测信号；利用接收到的探测信号构造译码矩阵；合并接收阵元处理后的信号，以码元速率进行采样，经过判决后得到信息码组的估值。本发明在被动时反水声通信的接收平台尺度不受限时，保持接收阵元数不变，通过增加发射阵元数，同时利用多元阵发射和接收所实现的空间分集，可以获得更高的空间分集增益，进一步提高通信性能。
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公开(公告)号：CN103901476A
公开(公告)日：2014-07-02
申请号：CN201410108084.0
申请日：2014-03-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01V1/38
Abstract: 本发明涉及的是一种提高浅地层探测的分辨率和实时性的基于矢量水听器的海底浅地层实时高分辨探测方法。本发明包括：每个采样时刻以矢量水听器接收的声压回波信号和振速回波信号作为输入信号；声压回波信号和振速回波信号输入各自对应的带通滤波器，并输出滤波后的声压信号和振速信号；滤波后的声压信号和振速信号输入加法器，输出求和信号；求和信号与滤波后的振速信号输入乘法器，输出乘积信号；乘积信号经带通滤波器，得到高分辨滤波信号；高分辨滤波信号经拷贝相关器，输出高分辨的海底浅地层探测地震道。本发明可以将带限海底浅地层回波信号的探测分辨率提高一倍。
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公开(公告)号：CN102353957B
公开(公告)日：2013-02-27
申请号：CN201110273345.0
申请日：2011-09-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明的目的在于提供一种基于可变带宽滤波器的多波束测深数据处理方法，包括以下步骤：向水下发射信号，对海底反向散射信号进行带通采样，经过正交变换和低通滤波后，得到通道数为M的多波束复信号，根据深度值计算波束形成角度的各波束的带宽；设计一组阶数相同、截止频率不同的滤波器，作为可变带宽滤波器的子滤波器；选取滤波器的截止频率，产生一组滤波器选择系数；采用以上的滤波器系数和选择系数，对各通道信号进行滤波处理，之后对信号进行波束形成，并通过测深算法得到深度值用于下一个周期的深度初始值。本发明既能够弥补固定带宽滤波器原理上的不足，又具有工程可行性的滤波器可以进一步提高多波束测深系统的精度。
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公开(公告)号：CN100430694C
公开(公告)日：2008-11-05
申请号：CN200610151240.7
申请日：2006-12-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种多波束宽覆盖海底地形地貌探测装置，其结构包括水上分机、水下分机以及连接二者的电缆；其中，水上分机主要由嵌入式一体化工控机、信号处理装置、信号采集与预处理装置、信号调理装置和存储器组成；水下分机主要由信号产生装置、信号发射装置、多通道发射换能器阵、多通道接收换能器阵、信号放大装置组成。它采用了高性能的多通道发射和接收换能器阵，利用先进的信号处理技术，获得宽覆盖海底地形和地貌等信息，极大地提高了海洋测绘效率及测量精度；装置还可以广泛用于水上交通运输安全保障、航道疏竣、抗洪抢险、以及水下导航与定位，海底电缆铺设、障碍物探测与沉物打捞，江河、水库容量预测，堤坝、桥墩泥沙淤积测量，甚至水下考古调查等众多应用场合。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119003987A
公开(公告)日：2024-11-22
申请号：CN202411070179.8
申请日：2024-08-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F18/10
Abstract: 本发明属于提出了一种基于自适应多元变分模态分解的声纳干涉相位滤波方法，涉及水下干涉信号处理技术领域；首先，通过改进的减法优化算法，结合最小多元模糊熵优化了多元变分模态分解的惩罚因子和模态数，实现相位的自适应分解。定义模态分类参数，并利用奇异值分解完成对各模态分量的降噪。最后，结合各模态分量实现相位信号的重构，达到声纳干涉相位降噪的目的。通过本发明的评价过程正式所述方法在显著降低干涉相位噪声的同时兼顾了相位细节信息的还原，为高精度水下干涉测量提供了可靠的数据支撑。
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公开(公告)号：CN111025272B
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN201911315485.2
申请日：2019-12-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S7/524
Abstract: 本发明涉及一种具备隧道效应抑制能力的平面声学基阵超宽覆盖波束发射方法，属于水声学阵列波束形成技术领域。包括利用平面声学基阵两个相邻平面基元辐射超宽覆盖波束，开始发射后，与平面基元1对应的通道1输出信号至平面基元1并开始计时，当计时到达两倍信号脉冲宽度时，通道1停止输出信号；而与平面基元2对应的通道2在开始发射后先不输出信号，但与通道1同时计时，当到达相控时延时，开始输出与通道1相同的信号至平面基元2并重新计时，当计时到达信号脉冲宽度时，通道2停止输出信号，完成一次脉冲宽度的超宽覆盖波束发射。本发明可实现中央波束强度低、两侧波束强度高的超宽覆盖发射波束，可有效抑制隧道效应，且方法简单，易于实施。
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公开(公告)号：CN109283536B
公开(公告)日：2023-02-14
申请号：CN201811017305.8
申请日：2018-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种多波束测深声呐水体成像波束形成方法，涉及信号处理领域。本发明主要包括：在每次探测采样时间内，按照时间增益曲线对声波的传播损失进行补偿，经时间平均后得到当前探测水域背景噪声等级；对信号进行近场聚焦波束形成并根据当前背景噪声级，预估出当前快拍序号下的信源数目；对快拍数为1的信号向量进行协方差矩阵估计，通过对前后向平滑后的数据协方差矩阵进行矩阵重构，得到新的伪协方差矩阵；对伪协方差矩阵进行奇异值分解，利用常规波束形成输出结果配合阵列流型构造空间谱函数，得到多波束测深声呐水体成像结果。本发明能够广泛应用于多波束测深声呐水体成像功能中，有效的抑制多波束测深声呐水体成像的背景噪声，提高声呐成像质量。
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公开(公告)号：CN109283511B
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN201811017290.5
申请日：2018-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S7/52
Abstract: 本发明属于多波束接收基阵校准领域，具体涉及一种宽覆盖多波束接收基阵校准方法。将多波束测深声纳接收机电路与换能器基阵作为整体测量基阵指向性，经系统充分预热后排除电路温度漂移影响，使系统处于日常工作状态下，不需单独测量各分机特性。测量过程采取自动单向无停顿旋转方法，通过信号同步线控制数据采集，采样时刻精准对标，排除机械旋转空程误差。采用近场聚焦波束形成算法进行基阵校准，在小尺寸的消声水池计算基阵波束指向性曲线和波束角度误差曲线。有效地表征宽覆盖多波束接收基阵对各角度回波的响应能力，将接收换能器基阵与信号调理电路一体化测量，更真实的反映接收系统整体的信号响应能力，广泛地应用在多波束接收基阵校准领域。
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公开(公告)号：CN112505667B
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN202011301790.9
申请日：2020-11-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S7/52
Abstract: 本发明提供一种二维声呐基阵运动姿态自校准方法，首先对声呐基阵接收到的回波信号进行脉冲压缩处理，分别估计“声亮点”距离基阵各顶点的整数倍时延及小数倍时延，结合二维基阵孔径建立非线性超定方程组。针对获得的非线性超定方程组构造目标函数，利用梯度法迭代求解方程组的最小二乘解，从而获得当前采样位置处的二维基阵中心、平移误差以及四顶点位置。利用系统旋转矩阵再次建立非线性超定方程组，迭代求解获得姿态误差。本方法通过对回波信号的时延估计和基阵结构建立几何方程，能够实现二维基阵运动姿态的六自由度运动误差联合自校准过程，具有不依赖于昂贵的外部辅助设备、时延估计精确高、算法实时性良好等技术优势。
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