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公开(公告)号：CN103575377B
公开(公告)日：2015-09-30
申请号：CN201310553700.9
申请日：2013-11-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01H3/00
Abstract: 本发明提供的是一种测量参量声场中差频波空间分布特性的方法。首先通过两列高频声波f1和f2组成参量声场，测得参量声场的作用区域并将参量声场均匀划分为n个测量网格，在任一网格点A处测得差频波幅值再单独发射低频声波f3，使其在A点的幅值与差频波幅值相等；最后同时发射三列声波f1、f2和f3，得到功率谱值根据功率谱最小值对应的f1初始相位可以得到该点位置处差频波的相位；重复以上步骤测得其它点的差频波幅度以及相位信息。本发明同时描绘出了差频波幅度以及相位在参量声场的分布特性，解决了现有的实验方法以及工程技术难以描述水下参量声场中差频波相位变化规律的问题，为分析声参量场的特性奠定了基础。
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公开(公告)号：CN105301582B
公开(公告)日：2017-10-31
申请号：CN201510662611.7
申请日：2015-10-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种水下声场中的弱信号增强方法。包括以下步骤：利用非线性波动方程建立弱信号增强的参数模型；测量介质的非线性参数；估计声场中弱信号的频率和幅度；由接收点R0前d米处的泵波发生器发射两列角频率为ω2和ω3的泵波信号，在声波的传播过程中将泵波的能量转化为弱信号波的能量；根据泵波发生器与接收水听器之间的收发距离d,调整泵波信号的幅度，使接收水听器与弱信号增强模型的最大增益点位置一致，实现弱信号的最大增强；本发明的增强效果不受基阵尺度的制约，并对于信号的初始声压级不敏感，不存在相同步条件，增强方法具有较强的稳定性。
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公开(公告)号：CN103576574A
公开(公告)日：2014-02-12
申请号：CN201310469627.7
申请日：2013-10-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B19/04
Abstract: 本发明涉及一种三列声波非线性相互作用下声能量转换的相位控制方法，其特征在于：在水介质空间位置x＝0处共点同向发射三列声波，三列声波满足耦合关系ω1＝ω3±ω2，ω1、ω2、ω3分别表示第一列声波、第二列声波、第三列声波的角频率，第二列声波和第三列声波的发射声功率较大，可在水介质中激发出明显的非线性声学效应，三列声波发生非线性相互作用；通过调节三列声波之间的相位φi(x)(i＝1,2,3)以及相位关系φ0(x)，实现对声能量的控制，其中相位关系φ0(x)＝φ3(x)-φ2(x)-φ1(x)；依据位置x处的相位φi(x)依赖于初始位置x＝0处的声波相位φi(0)之间的制约关系，仅通过调节初始条件下的相位关系φ0(0)，即可实现声能量转换出现的空间位置以及声波能量上升及下降的效果的有效控制。
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公开(公告)号：CN103575377A
公开(公告)日：2014-02-12
申请号：CN201310553700.9
申请日：2013-11-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01H3/00
Abstract: 本发明提供的是一种测量参量声场中差频波空间分布特性的方法。首先通过两列高频声波f1和f2组成参量声场，测得参量声场的作用区域并将参量声场均匀划分为n个测量网格，在任一网格点A处测得差频波幅值再单独发射低频声波f3，使其在A点的幅值与差频波幅值相等；最后同时发射三列声波f1、f2和f3，得到功率谱值根据功率谱最小值对应的f1初始相位可以得到该点位置处差频波的相位；重复以上步骤测得其它点的差频波幅度以及相位信息。本发明同时描绘出了差频波幅度以及相位在参量声场的分布特性，解决了现有的实验方法以及工程技术难以描述水下参量声场中差频波相位变化规律的问题，为分析声参量场的特性奠定了基础。
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公开(公告)号：CN105116372B
公开(公告)日：2018-05-18
申请号：CN201510419776.1
申请日：2015-07-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S3/808
Abstract: 本发明属于水声定位领域，具体涉及一种浅海海底水平直线水听器阵朝向校准的方法。本发明包括：布放水平直线阵到海底时用GPS记录布放阵列的大地坐标系，深度计记录水平直线阵的深度信息；自容式深度计记录声源的深度信息；对水听器阵列接收信号进行时延估计，结合声源位置精确估计其大地坐标，进而计算出不同位置声源相对于直线阵的绝对水平方位序列；根据绝对水平方位序列和相对方位序列求解直线阵在大地坐标系下的朝向。本发明海底直线阵不需要安装罗经，仅利用水面声源在不同的位置发送声信号到达海底直线阵即可实现对浅海直线阵的朝向进行校准。本发明适用于浅海条件下海底水平直线阵的朝向校准。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109933949B
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN201910262885.5
申请日：2019-04-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种建立含气泡水介质中波动‑振动非线性声场的方法，建立“波动‑气泡体积三阶振动”方程；设置初始条件和边界条件；确定时间长度Tt和空间距离Tl，设置步长划分网格；微分项改写为差分形式；通过对声源项耦合“波动‑气泡体积三阶振动”方程，得到差分方程组；设置声压和气泡体积变化量初始值；计算时间节点nt气泡体积变化值和声压值后nt加1；当nt≤Nt时，重复上一步，计算至时间域最后点Nt，当nt＝Nt时，重新设置nt＝3；利用初始参数和计算空间域上最后节点Ns上的声压值nt加1；当nt≤Nt时，重复上一步，计算至时间域最后点Nt。本发明通过声压激励项进行耦合，对波动—振动非线性方程进行数值耦合计算，同时获得含气泡水介质中非线性声场特性和气泡非线性动力学特性。
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公开(公告)号：CN109933949A
公开(公告)日：2019-06-25
申请号：CN201910262885.5
申请日：2019-04-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明涉及一种建立含气泡水介质中波动-振动非线性声场的方法，建立“波动-气泡体积三阶振动”方程；设置初始条件和边界条件；确定时间长度Tt和空间距离Tl，设置步长划分网格；微分项改写为差分形式；通过对声源项耦合“波动-气泡体积三阶振动”方程，得到差分方程组；设置声压和气泡体积变化量初始值；计算时间节点nt气泡体积变化值和声压值 后nt加1；当nt≤Nt时，重复上一步，计算至时间域最后点Nt，当nt＝Nt时，重新设置nt＝3；利用初始参数 和 计算空间域上最后节点Ns上的声压值 nt加1；当nt≤Nt时，重复上一步，计算至时间域最后点Nt。本发明通过声压激励项进行耦合，对波动—振动非线性方程进行数值耦合计算，同时获得含气泡水介质中非线性声场特性和气泡非线性动力学特性。
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公开(公告)号：CN105301582A
公开(公告)日：2016-02-03
申请号：CN201510662611.7
申请日：2015-10-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G01S7/529 , G01S7/5345
Abstract: 本发明公开了一种水下声场中的弱信号增强方法。包括以下步骤：利用非线性波动方程建立弱信号增强的参数模型；测量介质的非线性参数；估计声场中弱信号的频率和幅度；由接收点R0前d米处的泵波发生器发射两列角频率为ω2和ω3的泵波信号，在声波的传播过程中将泵波的能量转化为弱信号波的能量；根据泵波发生器与接收水听器之间的收发距离d,调整泵波信号的幅度，使接收水听器与弱信号增强模型的最大增益点位置一致，实现弱信号的最大增强；本发明的增强效果不受基阵尺度的制约，并对于信号的初始声压级不敏感，不存在相同步条件，增强方法具有较强的稳定性。
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公开(公告)号：CN105116372A
公开(公告)日：2015-12-02
申请号：CN201510419776.1
申请日：2015-07-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S3/808
CPC classification number: G01S3/808
Abstract: 本发明属于水声定位领域，具体涉及一种浅海海底水平直线水听器阵朝向校准的方法。本发明包括：布放水平直线阵到海底时用GPS记录布放阵列的大地坐标系，深度计记录水平直线阵的深度信息；自容式深度计记录声源的深度信息；对水听器阵列接收信号进行时延估计，结合声源位置精确估计其大地坐标，进而计算出不同位置声源相对于直线阵的绝对水平方位序列；根据绝对水平方位序列和相对方位序列求解直线阵在大地坐标系下的朝向。本发明海底直线阵不需要安装罗经，仅利用水面声源在不同的位置发送声信号到达海底直线阵即可实现对浅海直线阵的朝向进行校准。本发明适用于浅海条件下海底水平直线阵的朝向校准。
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公开(公告)号：CN103576574B
公开(公告)日：2015-12-23
申请号：CN201310469627.7
申请日：2013-10-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B19/04
Abstract: 本发明涉及一种三列声波非线性相互作用下声能量转换的相位控制方法，其特征在于：在水介质空间位置x＝0处共点同向发射三列声波，三列声波满足耦合关系ω1＝ω3±ω2，ω1、ω2、ω3分别表示第一列声波、第二列声波、第三列声波的角频率，第二列声波和第三列声波的发射声功率较大，可在水介质中激发出明显的非线性声学效应，三列声波发生非线性相互作用；通过调节三列声波之间的相位φi(x)(i＝1,2,3)以及相位关系φ0(x)，实现对声能量的控制，其中相位关系φ0(x)＝φ3(x)-φ2(x)-φ1(x)；依据位置x处的相位φi(x)依赖于初始位置x＝0处的声波相位φi(0)之间的制约关系，仅通过调节初始条件下的相位关系φ0(0)，即可实现声能量转换出现的空间位置以及声波能量上升及下降的效果的有效控制。
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