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公开(公告)号：CN115015895B
公开(公告)日：2024-08-27
申请号：CN202210800346.4
申请日：2022-07-08
Applicant: 中国科学院声学研究所
IPC: G01S7/52
Abstract: 本发明公开了一种水平阵列阵元位置校准方法及系统，所述方法包括：布设呈一定张角且分时工作的校准声源S1、S2、S3，对各阵元接收时域信号进行带通滤波；然后由信号互相关运算得到待校准阵元与参考阵元间的时延估计，通过将阵元间时钟偏移作为未知参数纳入阵形校准模型，再结合校准声源、参考阵元位置建立代价函数，最后通过优化算法得到各个阵元相对参考阵元的位置信息，并且实现各阵元时钟的同步一致性校准。本发明通过将各阵元时钟偏移纳入阵形校准模型，可以校准接收信号时域波形图中难以发现的自容式水听器时钟偏移现象，利于提升阵形校准精度和后续阵列信号处理的性能。
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公开(公告)号：CN118393480A
公开(公告)日：2024-07-26
申请号：CN202410477746.5
申请日：2024-04-19
Applicant: 中国科学院声学研究所
IPC: G01S11/14
Abstract: 本发明涉及一种运动声源深度的估计方法，所述方法包括：以声学传播模型仿真待监测海域，确定待定目标声源深度，选定频率；采用简正波理论，计算选定频率下各阶简正波相速度、本征函数，以及各待定目标声源深度的简正波能量分布；处理各段观测时间段选定频率的接收信号，得到补偿后的输出波束的功率曲线；对任一待定目标声源深度，通过循环迭代，得到各阶简正波相速度的最优值，依据简正波能量分布和各阶简正波相速度的最优值重构波束功率曲线，得到该待定目标声源深度的最优误差；将最优误差最小的待定目标声源深度作为目标声源深度。本发明的方法，利用目标声源辐射的中低频单频信号，实现了浅海水平不变环境下运动目标的深度估计。
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公开(公告)号：CN115130362A
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202210800359.1
申请日：2022-07-08
Applicant: 中国科学院声学研究所
IPC: G06F30/25 , G06K9/00 , G01S5/20 , G06F111/06
Abstract: 本发明公开了一种基于信道匹配的阵列阵元位置校准方法及系统，所述方法包括：布设呈一定张角且分时工作的校准声源S1与S2，根据浅海信道环境计算可得第一阶、第二阶模态的截至频率，选择信号的频带范围介于第一阶模态与第二阶模态的截至频率间，即低频取值需要大于第一阶模态的截止频率，高频取值需要小于第二阶模态的截止频率，此时信号仅含有第一阶模态的信息，带通滤波后将各阵元接收时域信号进行傅里叶变换后转为频域，再根据信道环境计算得到该波导条件下模态对应的相速度，然后基于随频率变化的相速度开展待校准阵元与参考阵元间的距离差搜索，再结合辅助声源、参考阵元位置建立代价函数，最后通过优化算法得到各个阵元相对参考阵元的位置信息。
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公开(公告)号：CN113011006B
公开(公告)日：2021-10-22
申请号：CN202110211679.9
申请日：2021-02-25
Applicant: 中国科学院声学研究所
Abstract: 本发明公布了一种基于互相关函数脉冲波形匹配的目标深度估计方法，所述方法包括：步骤1)利用两条近似平行的声学阵列，从被测目标辐射噪声数据中提取时域伪格林函数，获得其脉冲包络；步骤2)沿深度和距离方向划分网格，然后根据声学阵列布放海域的水文环境，计算各网格点上对应的时域伪格林函数，获取每个网格点的脉冲包络；步骤3)将步骤1)提取的脉冲包络与各网格点上脉冲包络进行匹配处理，获得水中目标的深度估计结果。本发明的方法将目标深度估计和目标距离估计分离，可以在未知目标距离的情况下获得目标深度估计结果,克服了传统匹配场处理方法需要同时估计目标距离和目标深度或者先估计出目标距离然后再估计目标深度的限制。
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公开(公告)号：CN115242583A
公开(公告)日：2022-10-25
申请号：CN202210891314.X
申请日：2022-07-27
Applicant: 中国科学院声学研究所
Abstract: 本发明涉及一种基于水平线列阵的信道脉冲响应被动估计方法，该方法首先对水平阵列接收到的声压信号进行Fourier变换，得到频域声压信号，对频域声压信号进行处理获得阵元位置‑频率域的声强干涉条纹，并提取条纹斜率。然后，提取参考阵元的声压信号的相位，将提取结果依次与其它各阵元接收的声压信号进行互相关。最后，对互相关后的阵列数据，在频域沿着条纹进行波束形成，波束输出即为声源与参考阵元的信道脉冲响应的估计结果。本发明方法可被用于宽带脉冲信号和目标辐射噪声信号，而且通过沿条纹的相干处理，本发明方法可在较短时间内获得信道脉冲响应的有效估计结果，并相比盲解卷积方法能够在低信噪比下获得更高的信道脉冲响应估计精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113009418B
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202110210711.1
申请日：2021-02-25
Applicant: 中国科学院声学研究所
IPC: G01S5/28
Abstract: 本发明公布了一种基于伪格林函数脉冲时延的目标深度估计方法，包括：步骤1)利用两条近似平行的声学阵列从被测目标辐射噪声数据中提取时域伪格林函数，获得其脉冲时延；步骤2)将深度划分为若干个网格，根据声学阵列布放海域的水文环境，计算各深度网格点上对应的时域伪格林函数及相应的脉冲时延，获得脉冲时延随深度的变化曲线；步骤3)在脉冲时延随深度的变化曲线上查找与步骤1)的脉冲时延最接近的网格点，其对应深度为被测目标的深度估计结果。本发明的方法将目标深度估计和目标距离估计分离，可以在未知目标距离且不对目标距离进行估计的情况下获得目标深度估计结果。
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公开(公告)号：CN113009418A
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN202110210711.1
申请日：2021-02-25
Applicant: 中国科学院声学研究所
IPC: G01S5/28
Abstract: 本发明公布了一种基于伪格林函数脉冲时延的目标深度估计方法，包括：步骤1)利用两条近似平行的声学阵列从被测目标辐射噪声数据中提取时域伪格林函数，获得其脉冲时延；步骤2)将深度划分为若干个网格，根据声学阵列布放海域的水文环境，计算各深度网格点上对应的时域伪格林函数及相应的脉冲时延，获得脉冲时延随深度的变化曲线；步骤3)在脉冲时延随深度的变化曲线上查找与步骤1)的脉冲时延最接近的网格点，其对应深度为被测目标的深度估计结果。本发明的方法将目标深度估计和目标距离估计分离，可以在未知目标距离且不对目标距离进行估计的情况下获得目标深度估计结果。
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公开(公告)号：CN113009419B
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202110210715.X
申请日：2021-02-25
Applicant: 中国科学院声学研究所
Abstract: 本发明公布了一种基于频域互相关匹配的目标深度估计方法，包括：步骤1)利用两条近似平行的声学阵列从被测目标辐射噪声数据中提取归一化平均频域互相关函数，即频域伪格林函数；步骤2)在深度和距离上分别划分网格，根据声学阵列布放海域的水文环境，计算各网格点上对应的频域伪格林函数；步骤3)将步骤1)提取的频域伪格林函数与各网格点上计算得到的频域伪格林函数进行匹配处理，获得水中目标的深度估计结果。本发明的方法将目标深度估计和目标距离估计分离，可以在未知目标距离且不对目标距离进行估计的情况下获得目标深度估计结果，克服传统匹配场处理方法需要同时估计目标距离和目标深度或者先估计出目标距离然后再估计目标深度的限制。
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公开(公告)号：CN113011276A
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN202110211696.2
申请日：2021-02-25
Applicant: 中国科学院声学研究所
Abstract: 本发明公布了一种基于机会船只辐射噪声的伪格林函数被动提取方法，包括：步骤1)对声学阵列A一段时间内的多拍数据进行处理，获得声学阵列A的宽带波束输出结果；获得某一目标相对于声学阵列A的随时间t变化的方位历程θA(t)；步骤2)对声学阵列B一段时间内的多拍数据进行处理，获得声学阵列B的宽带波束输出结果；获得某一目标相对于声学阵列B的随时间t变化的方位历程θB(t)；步骤3)若|θA(t)‑θB(t)|≤α，α为阈值；转入步骤4)；否则改变时间段，转入步骤1)，直到在宽带波束输出结果中有满足|θA(t)‑θB(t)|≤α的目标出现；步骤4)对两条声学阵列在目标方位的波束形成输出结果进行预处理；对预处理后的波束数据进行互相关运算，并在一定时间内积累，求取其平均值，即为伪格林函数。
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公开(公告)号：CN113011006A
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN202110211679.9
申请日：2021-02-25
Applicant: 中国科学院声学研究所
Abstract: 本发明公布了一种基于互相关函数脉冲波形匹配的目标深度估计方法，所述方法包括：步骤1)利用两条近似平行的声学阵列，从被测目标辐射噪声数据中提取时域伪格林函数，获得其脉冲包络；步骤2)沿深度和距离方向划分网格，然后根据声学阵列布放海域的水文环境，计算各网格点上对应的时域伪格林函数，获取每个网格点的脉冲包络；步骤3)将步骤1)提取的脉冲包络与各网格点上脉冲包络进行匹配处理，获得水中目标的深度估计结果。本发明的方法将目标深度估计和目标距离估计分离，可以在未知目标距离的情况下获得目标深度估计结果,克服了传统匹配场处理方法需要同时估计目标距离和目标深度或者先估计出目标距离然后再估计目标深度的限制。
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