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公开(公告)号：CN119046569A
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202411119601.4
申请日：2024-08-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及基于镜像源法的波导参量阵声场技术领域，特别涉及一种基于镜像源法的波导参量阵声场快速计算方法，本发明涉利用镜像源法对波导环境中的参量阵声场进行建模，通过对韦斯特维尔特方程方程进行准线性近似，同时考虑波导边界条件的影响，将波导中的参量阵声场表示成几部分虚源积分叠加的形式，然后采用精度较高的数值方法对声场进行了求解，最终获得波导中参量阵声场的分布，考虑了实际声源所辐射的衍射波束的特性，适用性强，计算结果准确可靠，计算方法简单易行。
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公开(公告)号：CN109001297B
公开(公告)日：2020-11-03
申请号：CN201810574991.2
申请日：2018-06-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于单矢量水听器的大样本水声材料声反射系数测量方法。主要包括：(1)剔除试样边缘衍射声；(2)构建信号处理模型；(3)分离直达声与反射声；(4)获取声反射系数。本发明一方面采用宽带窄脉冲作为发射信号形式，该信号时、频特性易于控制，可在时间上分离试样边缘衍射声，规避其影响；另一方面将单矢量水听器看作三元接收阵，采用子空间分解的阵列信号处理算法处理测量数据，数据处理方便快捷，具有较好的实时性；另外，本发明采用常规声源和矢量水听器作为测量的核心部件，无需使用传统的大型发射和接收基阵，省去了庞大复杂的测量系统，测试步骤少，只需一次发射即可获得关心频带的声反射系数，有效提高测量效率。
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公开(公告)号：CN111323744A
公开(公告)日：2020-06-23
申请号：CN202010198101.X
申请日：2020-03-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种基于MDL准则的目标个数和目标角度估计方法，属于阵列信号处理领域。本发明的优点是在非均匀噪声情况下，能实现目标个数和目标角度的正确估计。本发明的主要步骤为：首先以目标个数和白化向量为未知参数，建立以最小化描述长度(MDL)为准则的目标函数；利用遗传算法求解MDL目标函数的最小值，从而得到目标个数的估计值和白化向量的估计值；然后利用白化向量的估计值白化接收信号协方差矩阵；最后，根据白化后的协方差矩阵、白化向量的估计值以及目标个数的估计值，实现目标角度的准确估计。
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公开(公告)号：CN110082712A
公开(公告)日：2019-08-02
申请号：CN201910194811.2
申请日：2019-03-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S3/802
Abstract: 本发明提供的是一种声矢量圆阵相干目标方位估计方法。构建声压P(t)与振速Vx(t)、Vy(t)的互协方差矩阵Rx和Ry，将两个互协方差矩阵堆叠获得新的矩阵Rxy＝[Rx，Ry]T；将矩阵Rxy进行奇异值分解，得到最大奇异值对应的左奇异向量u1；将空间方位角平面进行离散化得到空间角度集合Θ，构建过完备基B(Θ)，建立稀疏求解框架min||∑||1+ε||u1-B(Θ)∑||2，通过求解的∑得到空间谱，通过谱峰位置估计目标方位。仿真分析及试验结果表明，该方法可有效解决入射信号相关性大或相干、目标在空间方位上角度间隔较小，环境噪声大等情况下的方位估计问题。而且，该方法无需估计噪声功率或者信号数目，为声矢量圆阵相干目标的远程被动测向问题提供了有效方法，具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN109489796A
公开(公告)日：2019-03-19
申请号：CN201811028741.5
申请日：2018-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水下探测领域，具体涉及一种基于单元辐射法的水下复杂结构辐射噪声源定位识别与声辐射预报方法，包括以下步骤：建立振声传递矩阵：利用基于单元辐射叠加法的声传递建模方法，采用规则障板表面活塞的辐射声场去近似实际障板表面活塞的辐射声场，根据规则障板表面活塞辐射声场的解析表达式得到目标结构表面法向振速到辐射声场的声传递矩阵G；获取目标结构声源分布：利用振声传递正则化矩阵解决噪声源定位识别算法中的不适定性问题，通过阵列接收数据和结构表面振动到测量基阵的振声传递矩阵，结合Tikhonov正则化方法，获得目标结构声源表面振速分布；本发明克服了传统点源球面扩展声传播模型的局限性，方法具有更高的准确性和更广的应用范围。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106199505B
公开(公告)日：2018-07-31
申请号：CN201610487737.X
申请日：2016-06-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S3/80
Abstract: 本发明提供的是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)、V(t)和V(t);得到相位模态域声压通道及振速x、y通道接收信号P(t)、V(t)和V(t);将V(t)、V(t)通过电子旋转得到组合振速V(t),由P(t)和V(t)得到协方差矩阵R,引入酉矩阵Q对R作变换得到模态域声压振速联合处理的实值协方差矩阵R;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ω;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。
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公开(公告)号：CN105021702B
公开(公告)日：2018-04-17
申请号：CN201510459735.5
申请日：2015-07-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于复倒谱的水声材料声反射系数自由场宽带测量方法。包括以下步骤，生成宽带压缩脉冲信号作为发射信号；声压水听器接收信号，并对接收信号进行截取，剔除待测水声材料边缘衍射波，获得直达波信号与反射波信号的混合信号；获得直达波信号的重构信号；获得待测水声材料的声反射系数。本发明利用宽带压缩脉冲信号作为发射信号形式，克服了自由场测量中待测样本的边缘衍射效应，实现在较大角度入射情况下水声材料声反射系数的测量。提出了基于复倒谱的测量方法，避免了实倒谱法中反射信号实倒谱提取与补零带来的误差。本发明只需一次测量即可得到测量频带的声反射系数，操作应更加方便易行。
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公开(公告)号：CN104166120B
公开(公告)日：2017-07-11
申请号：CN201410317216.0
申请日：2014-07-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S3/80
Abstract: 本发明属于声矢量通信领域，具体涉及一种声矢量圆阵稳健宽带MVDR方位估计方法。本发明包括：将二维矢量圆阵接收的声压数据以及振速数据，进行子频带分解，分别生成声压、振速和振速的宽带频域信号矩阵，得到矢量阵的宽带频域快拍数据矩阵；生成各个子频带上的矢量阵互谱矩阵；设置步长，实施方位角扫描，在子频带上构造矢量阵导向矢量；选取聚焦参考频率点，在相同的方位角上构造矢量阵聚焦导向矢量；采用相干信号子空间CSS聚焦变换方法，得到矢量阵聚焦变换矩阵；得到宽带聚焦协方差矩阵；得到最优权矢量；得在优化后的阵列平均输出功率；通过空间谱的谱峰位置确定声源来波方向。本发明施加稳健性约束优化，可提高空间谱的空间分辨率。
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公开(公告)号：CN106249244A
公开(公告)日：2016-12-21
申请号：CN201610532431.1
申请日：2016-07-07
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S15/06
CPC classification number: G01S15/06
Abstract: 本发明提供的是一种声矢量圆阵宽带相干信号源方位估计方法。将接收数据分为L个子段，对每个子段进行J点的DFT变换，在每个子带得到1个3M×1维基阵快拍数据，从而得到声矢量圆阵的宽带数据模型；用预处理矩阵Tp(fi)、Tvr(fi)、将声矢量圆阵由阵元域变换到相位模态域，在相位模态域得到子带接收数据互谱矩阵Repv(fi)；通过频域平均的方法得到声矢量圆阵宽带信号的互谱矩阵Repv；采用子空间处理方法进行方位估计，从而得到目标的方位。本发明在相位模态域实现了声压振速的联合信号处理，具有较强的噪声抑制能力，能够实现宽带相干信号源估计问题。同时设计聚焦矩阵时无需确定初始聚焦区域，克服了由于聚焦矩阵初始聚焦区域预估所引起的方位估计误差。
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