公开(公告)号：CN108919176A

公开(公告)日：2018-11-30

申请号：CN201810165467.X

申请日：2018-02-28

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 柳艾飞 ,  杨德森 ,  时胜国 ,  朱中锐

IPC: G01S3/802

Abstract: 本发明公开了一种单矢量传感器增秩MUSIC测向技术，属于传感器信号处理技术领域。MUSIC测向技术估计误差小，精度高，它要求声矢量传感器接收的海洋环境噪声的协方差矩阵为单位阵。在海洋环境噪声场中，声矢量传感器的声压通道和振速通道接收到的海洋环境噪声功率并不相等，导致MUSIC测向技术在水下目标探测中无法得到应有的高精度估计。本发明发现声矢量传感器的声压通道和振速通道接收到的环境噪声功率不一致性引起一个虚源。为保证目标导向矢量和噪声子空间的正交性，本发明把此虚源的导向矢量归于信号子空间而非噪声子空间。在较低信噪比下，本发明仍旧具有尖锐的空间谱峰和较小的估计误差。本发明可用于解决海洋环境噪声中对弱目标的被动测向问题。

公开(公告)号：CN108469599A

公开(公告)日：2018-08-31

申请号：CN201810164749.8

申请日：2018-02-28

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 柳艾飞 ,  杨德森 ,  时胜国 ,  朱中锐

IPC: G01S3/80

Abstract: 本发明公开了一种声矢量传感器幅度加权MUSIC测向方法，属于传感器信号处理技术领域，具体为利用单个声矢量传感器对处于海洋环境噪声场中的目标测向。本方法通过声矢量传感器实现，所述的声矢量传感器由声压传感器和三个振速传感器空间共点组成，同时测量声压及x、y、z方向的三个振速分量。本发明联合估计目标角度和声压通道与振速通道的环境噪声功率，补偿掉了声压和振速通道环境噪声功率的不一致性，保证了在低信噪比条件下，此测向方法仍具有较高的估计精度和分辨力。同时解决了已有MUSIC测向技术在海洋环境噪声场中应用时旁瓣高、主瓣胖、无法分辨两个目标的难题，可有效用于解决海洋环境噪声场中对弱目标以及双目标的被动测向问题。

公开(公告)号：CN106680762A

公开(公告)日：2017-05-17

申请号：CN201611158285.7

申请日：2016-12-15

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 时洁 ,  杨德森 ,  时胜国 ,  张昊阳 ,  朱中锐 ,  李松 ,  胡博 ,  莫世奇 ,  方尔正 ,  张揽月 ,  洪连进 ,  李思纯

IPC: G01S3/802

Abstract: 本发明涉及一种基于互协方差稀疏重构的声矢量阵方位估计方法。本发明包括：(a)获得声矢量阵接收数据，在感兴趣的空间Θ中生成关于声源信号的矢量阵空域稀疏化表示；(b)在每一个方位角θk上，生成M×M维声压—振速互协方差矩阵R(p+vc)(θk)；(c)充分利用声压—振速联合处理中，信号和噪声之间的不相关性以及信号和信号之间，噪声与噪声之间的独立性，将互协方差矩阵中的Φ(vc)(θk)化为K×K维对角矩阵等。本发明构造了新的声源信号稀疏表示形式，这种形式不同于以往将矢量阵中的振速通道仅仅看作和声压通道相同的标量进行处理，而是充分利用了声压—振速联合处理的优势，极大的提高了阵列信号处理的噪声抑制能力。

公开(公告)号：CN106199505A

公开(公告)日：2016-12-07

申请号：CN201610487737.X

申请日：2016-06-28

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 时胜国 ,  李赢 ,  杨德森 ,  朱中锐 ,  时洁 ,  胡博 ,  张昊阳 ,  莫世奇 ,  张揽月 ,  方尔正

IPC: G01S3/80

CPC classification number: G01S3/8003

Abstract: 本发明提供的是一种声矢量圆阵模态域稳健方位估计方法。获得声矢量圆阵声压通道及振速x、y通道的接收信号P(t)、Vx(t)和Vy(t)；得到相位模态域声压通道及振速x、y通道接收信号Pe(t)、Vex(t)和Vey(t)；将Vex(t)、Vey(t)通过电子旋转得到组合振速Vec(t)，由Pe(t)和Vec(t)得到协方差矩阵Repv，引入酉矩阵Q对Repv作变换得到模态域声压振速联合处理的实值协方差矩阵Rpv；约束模态域变换及实值处理后的导向矢量，利用二阶锥规划求解得到最优权矢量ωrob；得到的模态域变换及酉矩阵实值变换后的导向矢量得到输出空间谱图，由谱峰位置得到目标方位。本发明克服了相关声源分辨困难、失配情况下最小方差无畸变响应算法性能退化、可处理的信噪比门限高等问题。具有分辨率高、稳健性强、计算量小、背景噪声抑制能力强等众多优点。

公开(公告)号：CN103197282B

公开(公告)日：2015-12-02

申请号：CN201310084562.4

申请日：2013-03-18

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 时胜国 ,  时洁 ,  杨德森 ,  胡博 ,  朱中锐 ,  莫世奇 ,  李思纯 ,  方尔正 ,  张揽月 ,  洪连进

IPC: G01S5/18

Abstract: 本发明提供的是一种基于幅度补偿的MVDR时反聚焦定位方法。（a）建立浅海多途条件下的水平声压均匀线列阵接收信号模型；（b）将声源发射信号经过不同途径到达各个阵元的通道视为多途信道；（c）对发射信号和冲击响应函数进行频域变换；（d）在与声源等深的水平面S上进行逐点扫描；（e）频域变换；（f）在信号频带范围fl～fh内划分K个互不重叠的子带；（g）定义基于幅度补偿的MVDR时反聚焦的约束条件；（h）得到累积K个频带的总的空间谱；（i）设置合适扫描步长，重复（d）至（h）的步骤。本发明不仅可准确获得声源的空间位置信息，还可同时获得声源的强度信息。

公开(公告)号：CN102226837B

公开(公告)日：2013-02-27

申请号：CN201110087670.8

申请日：2011-04-08

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 杨德森 ,  朱中锐

IPC: G01S3/802

Abstract: 本发明提供的是一种适用于圆柱形障板条件下矢量圆阵声压振速联合测向方法。获取声压阵元域信号与振速阵元域信号；根据阵列模型，分别构造声压阵元域信号预处理矩阵Tp和振速阵元域信号预处理矩阵Tv；利用预处理矩阵对声压阵元域信号与振速阵元域信号进行预处理，分别生成声压相位模态域信号与振速相位模态域信号；利用声压相位模态域信号和振速相位模态域信号生成互协方差矩阵Repv；利用互协方差矩阵Repv进行方位估计，输出估计结果。本发明实现了矢量传感器在圆柱形障板条件下的应用，可广泛用于水声和空气声学中。

公开(公告)号：CN102901559A

公开(公告)日：2013-01-30

申请号：CN201210374317.2

申请日：2012-09-27

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 杨德森 ,  胡博 ,  时胜国 ,  李思纯 ,  洪连进 ,  方尔正 ,  张揽月 ,  莫士奇 ,  朱中锐 ,  时洁

IPC: G01H17/00

Abstract: 本发明涉及噪声领域，具体涉及一种适用于大型声源的声场分离和重建的声场分离和重构方法。本发明包括如下步骤：获取测量面上声压和法向质点振速；对位于两个声源之间的测量面进行补零扩展；获取扩展测量面与两个声源表面即声源面之间的传递矩阵；建立测量面上声压和法向质点振速之间的传递关系；获取第一声源面和第二声源面上的声压和法向质点振速。本发明采用单测量面和局部近场声全息法进行声场分离和重构，具有方法简单、计算时间短、计算效率高的特点。可以广泛应用于大尺寸声源声场的近场声全息测量、材料反射系数的测量、散射声场的分离等。