一种基于时延差范数加权的宽带信号高分辨方位估计方法

    公开(公告)号:CN113625222B

    公开(公告)日:2022-10-28

    申请号:CN202110994190.3

    申请日:2021-08-27

    申请人: 东南大学

    发明人: 毛卫宁 钱进

    IPC分类号: G01S3/14

    摘要: 本发明公开了一种基于时延差范数加权的宽带信号高分辨方位估计方法,该方法通过对各子带进行波束形成估计信源方位,统计各子带的方位估计值计算得到时延差范数,以时延差范数对各子带波束输出功率进行加权,综合各子带的波束输出功率得到宽带信号的波束输出功率。本发明以宽带常规波束形成算法为基础,通过时延差范数加权实现宽带信号的高分辨方位估计,解决了现有宽带信号高分辨方位估计方法计算量大、算法复杂度高和稳健性差的问题,且可以分辨相干源。

    一种深海声场干涉结构建模方法

    公开(公告)号:CN112394345B

    公开(公告)日:2021-06-29

    申请号:CN202011470436.9

    申请日:2020-12-14

    申请人: 东南大学

    发明人: 毛卫宁 钱进

    IPC分类号: G01S7/539

    摘要: 本发明公开了一种深海声场干涉结构建模方法,包括对于给定的信号和海洋环境参数,利用Kraken声场模型得到简正波的水平波数;根据简正波的水平波数建立简正波的水平群慢度模型和简正波的反转深度模型;根据简正波的垂直波数建立垂直群慢度模型;根据简正波的水平群慢度、简正波的反转深度、简正波的垂直群慢度建立简正波行波的传播时间模型,确定产生干涉的简正波行波,根据产生干涉的简正波行波的传播时间建立深海声场干涉结构干涉频率和干涉周期模型,本发明解决了射线理论只能给出深海干涉声场的近似解,简正波理论能够给出分层介质中深海干涉声场的精确解,但不便于分析声场时频干涉结构的问题。

    一种基于DSP的多通道多途水声信道实时仿真方法

    公开(公告)号:CN111351561B

    公开(公告)日:2020-12-01

    申请号:CN202010171693.6

    申请日:2020-03-12

    申请人: 东南大学

    发明人: 钱进 毛卫宁

    IPC分类号: G01H3/00 G01S11/14

    摘要: 本发明提供了一种基于DSP的多通道多途水声信道实时仿真方法,包括:在第一DSP芯片中获取目标、海洋环境和多通道接收阵的参数,进行离线声场计算和声线追踪后结果发送给第二DSP芯片;第二DSP芯片在线计算接收阵各阵元通道的信道脉冲响应,计算相对延时,计算不同采样时刻各阵元通道的信道脉冲响应;其它DSP芯片通过LINK口接收各阵元通道的信道脉冲响应后计算各阵元通道接收信号;重复计算直至完成实时仿真。本发明通过离散追踪声线,在线计算各采样时刻信道脉冲响应的方法,既保证了仿真精度,又满足了中远程声场、时变多通道多途水声信道DSP仿真系统实时处理的要求。

    一种基于DSP的多通道多途水声信道实时仿真方法

    公开(公告)号:CN111351561A

    公开(公告)日:2020-06-30

    申请号:CN202010171693.6

    申请日:2020-03-12

    申请人: 东南大学

    发明人: 钱进 毛卫宁

    IPC分类号: G01H3/00 G01S11/14

    摘要: 本发明提供了一种基于DSP的多通道多途水声信道实时仿真方法,包括:在第一DSP芯片中获取目标、海洋环境和多通道接收阵的参数,进行离线声场计算和声线追踪后结果发送给第二DSP芯片;第二DSP芯片在线计算接收阵各阵元通道的信道脉冲响应,计算相对延时,计算不同采样时刻各阵元通道的信道脉冲响应;其它DSP芯片通过LINK口接收各阵元通道的信道脉冲响应后计算各阵元通道接收信号;重复计算直至完成实时仿真。本发明通过离散追踪声线,在线计算各采样时刻信道脉冲响应的方法,既保证了仿真精度,又满足了中远程声场、时变多通道多途水声信道DSP仿真系统实时处理的要求。

    一种多途信道下噪声源的声源级估计方法

    公开(公告)号:CN112466330B

    公开(公告)日:2021-07-30

    申请号:CN202011250174.5

    申请日:2020-11-11

    申请人: 东南大学

    发明人: 钱进 毛卫宁

    摘要: 本发明公开了一种多途信道下噪声源的声源级估计方法,针对海面干涉导致水下噪声源声源级测量不准确的问题,利用单传感器接收被测声源辐射的宽带噪声信号,计算不同时刻接收信号的功率谱,并合成浅海低频声场时频干涉谱,在线提取干涉谱中的干涉频率,以干涉频率为1/3倍频程中心频率估计声源级。本发明将消减多途应的影响转化为利用多途效应,提高了多途信道下的声源级测量精度,且系统构成和计算方法简单、成本低,对声源深度和海深等参数精度要求较低。

    一种深海声场干涉结构建模方法

    公开(公告)号:CN112394345A

    公开(公告)日:2021-02-23

    申请号:CN202011470436.9

    申请日:2020-12-14

    申请人: 东南大学

    发明人: 毛卫宁 钱进

    IPC分类号: G01S7/539

    摘要: 本发明公开了一种深海声场干涉结构建模方法,包括对于给定的信号和海洋环境参数,利用Kraken声场模型得到简正波的水平波数;根据简正波的水平波数建立简正波的水平群慢度模型和简正波的反转深度模型;根据简正波的垂直波数建立垂直群慢度模型;根据简正波的水平群慢度、简正波的反转深度、简正波的垂直群慢度建立简正波行波的传播时间模型,确定产生干涉的简正波行波,根据产生干涉的简正波行波的传播时间建立深海声场干涉结构干涉频率和干涉周期模型,本发明解决了射线理论只能给出深海干涉声场的近似解,简正波理论能够给出分层介质中深海干涉声场的精确解,但不便于分析声场时频干涉结构的问题。

    一种方位观测数据的野值实时剔除方法

    公开(公告)号:CN112114287A

    公开(公告)日:2020-12-22

    申请号:CN202010994478.6

    申请日:2020-09-21

    申请人: 东南大学

    发明人: 钱进 毛卫宁

    IPC分类号: G01S3/80 G06F17/16

    摘要: 本发明公开了一种方位观测数据的野值实时剔除方法,首先获取水下运动目标的宽带阵列接收信号,通过计算不同时刻接收信号的空间谱估计目标方位,获取方位观测数据,利用目标匀速运动特性判别和修正方位观测数据的野值。本发明适用于孤立型、斑点型和混合型野值的剔除,方法简单,提高了运动目标方位测量数据动态野值点检测的准确性和方位跟踪性能,可推广应用于其它运动目标测量系统测量数据的孤立型、斑点型和混合型野值判别和修正,具有良好的理论和工程应用价值。

    基于相位因子加权的波束形成方法

    公开(公告)号:CN109814065B

    公开(公告)日:2020-07-31

    申请号:CN201910030601.X

    申请日:2019-01-14

    申请人: 东南大学

    IPC分类号: G01S3/802

    摘要: 本发明公开了一种基于相位因子加权的波束形成方法,所述方法将阵列接收信号变换到波束域,然后计算波束序列信号频点处相位与幅度,求取相位因子及其方差,利用方差倒数加权计算波束输出功率,实现水下目标探测和DOA估计。本发明适用于窄带和宽带信号以及任意阵型,具有较好的稳健性,与常规波束形成方法相比,在不明显增加计算量情况下,能显著降低旁瓣,提高水下弱目标的探测性能。

    一种浅海低频声场时频干涉条纹提取方法

    公开(公告)号:CN111257943A

    公开(公告)日:2020-06-09

    申请号:CN202010190101.5

    申请日:2020-03-18

    申请人: 东南大学

    发明人: 钱进 毛卫宁

    IPC分类号: G01V1/38

    摘要: 本发明公开了一种浅海低频声场时频干涉条纹提取方法,该方法首先获取水下运动目标辐射的宽带声信号,通过计算不同时刻接收信号的功率谱以获取浅海低频声场时频干涉谱;通过干涉谱谱峰沿目标运动方向的积累,实现谱峰的自动跟踪和干涉频率条纹的有效提取。本发明解决了现有声场干涉结构干涉条纹提取方法存在的计算量大,实时性差,同时提取多个干涉条纹时性能下降等问题,为目标测距和测速等运动参数的估计奠定坚实的基础。

    一种多途信道下噪声源的声源级估计方法

    公开(公告)号:CN112466330A

    公开(公告)日:2021-03-09

    申请号:CN202011250174.5

    申请日:2020-11-11

    申请人: 东南大学

    发明人: 钱进 毛卫宁

    摘要: 本发明公开了一种多途信道下噪声源的声源级估计方法,针对海面干涉导致水下噪声源声源级测量不准确的问题,利用单传感器接收被测声源辐射的宽带噪声信号,计算不同时刻接收信号的功率谱,并合成浅海低频声场时频干涉谱,在线提取干涉谱中的干涉频率,以干涉频率为1/3倍频程中心频率估计声源级。本发明将消减多途应的影响转化为利用多途效应,提高了多途信道下的声源级测量精度,且系统构成和计算方法简单、成本低,对声源深度和海深等参数精度要求较低。