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公开(公告)号：CN110764088B
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN201911020842.2
申请日：2019-10-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S13/90
Abstract: 本发明提供的是一种超分辨率驻点扫描实时成像算法。步骤(1)：天线在空间平面上对目标等间距扫描采样，并在频域记录回波数据；步骤(2)：采用距离偏移算法计算反射率函数的三维图像，在计算初始图像过程中、对插值后的回波进行三维逆快速傅里叶变换求取改进相干因子；步骤(3)：利用步骤(2)得到的改进相干因子校正初始图像。本发明的方法在波数域重新定义了相干因子的表达形式，在计算反射率函数非相干功率时，只需要一次三维快速傅里叶变换即可完成，因此在保证成像质量的前提下，将计算量从原来的2倍距离偏移算法降低到1.5倍，更适于实时性要求高的成像系统。
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公开(公告)号：CN110764089B
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN201911021002.8
申请日：2019-10-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S13/90
Abstract: 本发明提供的是一种超分辨率毫米波MIMO阵列实时成像方法。步骤(1)：MIMO阵列进行回波数据采样，记录宽带的响应信号；步骤(2)：对频域响应信号，利用MIMO RMA获得反射率函数的三维图像，同时在波数域求取改进相干因子；步骤(3)：利用步骤(2)得到的改进相干因子校正步骤(2)得到的反射率函数的三维图像。该方法重新在波数域定义了反射率函数的非相干功率，使得相干因子的计算只需要一步三维IFFT即可快速完成，进一步提高了成像速度。除此之外，本方法仍然保留了超分辨性能，包括提升空间分辨率，压低图像的旁瓣和基底噪声电平，并显著提高图像的动态范围。
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公开(公告)号：CN109633614B
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN201811446490.2
申请日：2018-11-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S7/521
Abstract: 一种低后辐射高频换能器线阵，属于水声换能器技术领域。本发明其结构包括压电陶瓷条、背衬、硬质聚氨酯泡沫、聚氨酯橡胶，压电陶瓷条为高度方向极化，沿长度方向布阵，压电陶瓷条的背衬为混合高分子聚合物，混合高分子聚合物由环氧树脂和去耦颗粒物按一定比例组合形成，压电陶瓷条的辐射面高出背衬，背衬的背面粘接有锯齿状的硬质聚氨酯泡沫，低后辐射高频换能器线阵整体采用聚氨酯橡胶包覆。本发明可以降低高频换能器线阵的后辐射；可以增加高频换能器线阵的垂直指向性开角；可以增大高频换能器线阵的水下工作深度极限；结构简单、装配方便、简洁，易于制作。
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公开(公告)号：CN111220942B
公开(公告)日：2023-01-03
申请号：CN201911257833.5
申请日：2019-12-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S3/802
Abstract: 本发明提供了一种接收换能器阵列幅相一致性近场校准方法。首先，处于回转台上的接收阵在不同方向采集的入射信号经过聚焦波束形成处理得到一系列的波达方向估计；然后，在频域建立接收信号协方差矩阵，并建立幅相一致性误差估计模型；选取小角度入射角信号，将其邻域角度分别假设为理想入射角，根据幅相一致性误差估计模型估计对应邻域内角度的误差估计结果；最后，根据误差结果补偿阵列，根据试验预设参数选择两已知角度间隔的数据，评估对于角度间隔估计的偏差，根据偏差极小值确定幅相一致性误差，完成校准。本发明能够在不需要辅助信源的情况下提高阵列的幅相一致性及测向性能。
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公开(公告)号：CN108710133B
公开(公告)日：2022-02-18
申请号：CN201810522788.0
申请日：2018-05-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是比一种平面相控阵换能器阵及相控方法。将平面相控阵换能器划分为4个象限，每个象限按照横纵两维进行基元抽头，每个象限横向维度4个抽头、纵向维度4个抽头，共8个抽头，1个公用地。多波束模式下，对①‑④象限基元横向维度或纵向维度分别进行相控，实现横向或纵向三波束发射与接收；对①‑④象限基元横向维度及纵向维度同时进行相控，实现五波束发射与接收。分裂波束模式下，①‑④象限所有基元不进行相控实现相控阵法线方向单波束发射，①‑④象限基元不进行相控按照划分的4个象限独立进行接收，实现分裂波束发射与接收。本发明采用此布阵及相控方法的探鱼声呐同时满足渔业资源监测、声学调查等方面需求。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113848542A
公开(公告)日：2021-12-28
申请号：CN202111143306.9
申请日：2021-09-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S7/539
Abstract: 本发明涉及一种两级动态门限幅度加权平均回波时延估计方法，通过中心频率混频和低通滤波获取回波包络An；计算历史包络值的算术平均得到实时动态门限ηn、判别更新包络幅度最大值Amax，依据系统噪声水平设定权值w1，计算1级动态门限η1，并实时计算η1的算术平均值ηa_n；然后，判断并获取过1级门限的包络值An及对应时延样本点数n；上述逐点计算结束后即n＝N，N为信号总样本点数，计算2级动态门限η2；接着，对过1级门限的包络值进行过2级门限判断，确定过2级门限的包络值及相应时延值；最后，利用过2级门限的幅值及相应时延值进行幅度加权平均计算，最终得到回波时延估值本发明有效增强了回波时延估计性能及稳健性，且可实时实现。
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公开(公告)号：CN113222860A
公开(公告)日：2021-08-06
申请号：CN202110614392.0
申请日：2021-06-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了基于噪声结构多重正则化的图像恢复方法及系统，选择多个稀疏变换并加入相互独立的噪声，建立相互独立的稀疏表示似然函数；基于稀疏表示的似然函数，在各个稀疏域内，假设稀疏变换系数是相互独立的，各自建立满足共轭匹配关系的条件先验概率密度，定义服从Gamma分布的超参数；确定噪声不确定度和超参数的均值估计模型；最后通过变分期望最大化方法结合共轭梯度法迭代实现目标图像的快速重建，不但克服了综合法贝叶斯压缩感知对稀疏变换方法的单重性和可逆性限制，而且联合稀疏域能够有效提高算法的收敛速度。
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公开(公告)号：CN112505710A
公开(公告)日：2021-03-16
申请号：CN202011301821.0
申请日：2020-11-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种多波束合成孔径声呐三维成像算法，根据多波束合成孔径声呐换能器基阵结构，在航迹向上通过载体的运动，虚拟合成大孔径基阵，在水平向上利用多接收阵元结构分辨回波到达方位。通过载体的运动，在不同航迹向位置照射探测区域，对接收到的回波信号进行相干补偿累加，能够获得航迹‑斜距‑角度坐标系下的三维声呐图像输出。利用坐标变换，将声呐图像转变为更易于观察的水平向‑航迹向‑深度向坐标系下的三维声呐图像。本方法突破了多波束测深声呐及常规合成孔径声呐的机理限制，在航迹向获得恒定的成像分辨率，在水平向和深度向平面获得较高的成像分辨率，实现三维空间内的精细化声呐成像。
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公开(公告)号：CN111025272A
公开(公告)日：2020-04-17
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：CN110824483A
公开(公告)日：2020-02-21
申请号：CN201911098304.5
申请日：2019-11-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种组合式多波束成像声呐，属于声学技术领域。其结构由观测终端、声学终端组成，观测终端接收声学终端上传数据并显示水中目标图像等信息，及实现对成像声呐的工作状态控制及参数设置。声学终端由信号发生系统、信号采集与处理系统、1个发射换能器阵、2个接收换能器阵组成，实现声信号发射、接收、采集与处理，并将获得的声呐图像上传至观测终端。采用D类推挽功率放大电路直接发射方波信号的方案，将大大简化信号源的复杂程度，发射机电路也会得到相应的简化，从而节省了硬件成本。它解决了传统二维成像声呐只能在水平方向上对目标方位进行判别的问题，进而形成三维成像声呐探测能力，可广泛用于水下目标探测与识别等领域。
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