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公开(公告)号：CN117419794A
公开(公告)日：2024-01-19
申请号：CN202311358243.8
申请日：2023-10-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种水下垂向运动声源声场的干涉结构规律分析方法，涉及水下声场特性分析领域。本发明是为了解决现有水下运动目标生成分析方法无法分析水下垂向运动特征，从而导致无法获得准确的海洋环境信息的问题。本发明包括：基于射线理论构建浅海水下垂向运动声源的多普勒多途信号声场模型，然后利用多普勒多途信号声场模型获取接收器接收信号的时频域谱图：获取接收信号的时频域谱图中波峰连续变化的位置，作为浅海多途信号间干涉条纹的轨迹；基于浅海多途信号间干涉条纹的轨迹，获取干涉条纹的干涉周期及干涉条纹宽度，从而获得干涉条纹的变化规律。本发明用于分析水下高速垂向运动声源场的干涉结构。
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公开(公告)号：CN116381607B
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202310379942.4
申请日：2023-04-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S5/20 , G06F18/23213
Abstract: 多目标击水声特征关联方法，解决了分布式定位系统不同观测节点间同一目标的击水声信号难以正确关联的问题，属于水下定位领域。本发明包括：确定观测区域内观测节点个数N和击水目标个数M；将N个观测节点接收到的所有目标信号进行经验模态分解，得到各阶IMF，进行频谱分析，获得目标信号的线谱特征，同时，提取目标信号中的各击水声瞬态信号的特征，利用目标信号的线谱特征和各击水声瞬态信号的特征形成M×N组目标特征序列；利用模糊C均值聚类方法对M×N组目标特征序列进行聚类，确定聚类中心和隶属度矩阵，由隶属度矩阵得到每组目标特征序列隶属于每个击水目标的概率，根据概率确定各组目标特征序列的关联结果。
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公开(公告)号：CN116401581A
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202310393189.4
申请日：2023-04-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F18/24 , G06F18/213 , G06F18/10
Abstract: 基于特征能量熵重构的调制谱自适应特征净化方法，属于水声目标识别领域。本发明为解决现有的调制谱特征提取方法未曾解决谐波干扰对于最后估计结果影响的问题。本发明方法包括如下过程：步骤一、通过预设的多种解调频带对舰船辐射噪声中的空化噪声进行解调，得到多个解调后信号，采用最小熵准则从各解调后信号所对应的解调频带中选取最优解调频带；步骤二、通过VMD算法对最优解调频带下得到的解调后信号分解，得到各阶本征模态函数信号；步骤三、计算各阶本征模态函数信号的特征能量熵，利用FEER算法对所有的特征能量熵进行重构，得到重构信号；步骤四、对重构信号进行功率谱分析，得到净化后的调制谱。本发明主要用于净化调制谱。
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公开(公告)号：CN115687901B
公开(公告)日：2023-06-16
申请号：CN202211273705.1
申请日：2022-10-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F18/213 , G06F18/21 , G01S7/52
Abstract: 基于浅水声场相关性的水面水下目标分辨方法及设备，属于水声水面水下目标分辨技术领域。为了解决现有基于浅海波导理论的水面水下目标分辨方法存在由于垂直阵列的姿态难以保持导致的影响分辨效果的问题，以及高阶简正波模态的能量随距离衰减不利于模态特征方法的使用的问题。本发明分别使用水平阵的前段和后段分别对目标做波束形成，将两段波束形成输出信号做互谱，然后通过对互谱相位随频率变化的理论分析，最后利用深度相关且不受频谱幅度波动影响的相位统计特征用于深度分辨。本发明用于水面水下目标分辨。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114563760B
公开(公告)日：2023-02-07
申请号：CN202210115326.3
申请日：2022-02-07
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提出了一种基于SCA阵型的二阶超波束形成方法、设备及介质，所述SCA阵型由三个ULA穿插组成的，首先，利用常规波束形成技术对子阵1和子阵2的接收信号进行处理；其次，利用分裂波束对子阵3的接收信号进行处理；然后，利用以上结果计算二阶“和”波束以及二阶“差”波束；将二阶“和”波束以及二阶“差”波束进行高阶差运算获得二阶超波束形成输出；通过对二阶超波束方位谱的谱峰搜索即可得到波达方向的估计值。通过仿真结果验证表明，本发明所述方法能有效锐化波束、抑制旁瓣高度，且在相干多目标条件下估计精度优于最小处理器和MUSIC。
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公开(公告)号：CN115390077A
公开(公告)日：2022-11-25
申请号：CN202210898584.3
申请日：2022-07-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明本发明属于水下声学测量领域，公开了一种双基元条件下水下机动目标瞬时航速解析求解方法。建立水下机动目标瞬时航速声学估计模型；利用双基元的方位角信息和多普勒频移信息，求出机动目标的速度值；利用目标速度值和多普勒频移，计算目标相对两个基元的径向速度分角；利用径向速度角和基元观测方位角计算目标航向角，获得航向角多解；剔除伪解，得到目标真实的航向角。用以解决需要依赖多个观测平台，速度估计精度严重依赖位置估计精度，需要一段时间观测才能得到目标的速度，且得到的速度信息反映的是目标在此段时间内的平均速度的问题。
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公开(公告)号：CN114280533B
公开(公告)日：2022-10-21
申请号：CN202111590585.3
申请日：2021-12-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S3/802
Abstract: 本发明是一种基于l0范数约束的稀疏贝叶斯DOA估计方法。本发明涉及水下声学探测技术领域，本发明基于水下阵列信号，构建阵列接收的空域稀疏信号模型；构建超参数概率分布模型，通过贝叶斯公式获得待恢复稀疏信号的后验概率分布；构建超参数的目标函数，并在信号功率的目标函数中引入l0范数约束，通过期望最大化算法(EM)对超参数进行迭代更新；通过收敛得到的超参数重构空域稀疏信号，进而获得DOA估计结果迭代终止后，确定空间谱。在稀疏贝叶斯学习结构中，本发明仅加快了超参数γ的收敛速度，对信号模型无特殊需求。
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公开(公告)号：CN114218764B
公开(公告)日：2022-10-21
申请号：CN202111417897.4
申请日：2021-11-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/20 , G06F119/02 , G06F119/10
Abstract: 本发明公开了一种水下运动声源动态声场模拟计算方法及系统，其中，该方法包括：根据预设运动声源建立坐标系并划分接收水听器的网格点；对声源的发射信号进行降采样获得序列；对序列插值得到声源位置序列；令i＝0，n＝0，计算水听器i上对应时刻n时，水听器与声源之间的冲激响应，并计算接收信号的时间序列ri(t)；迭代上述过程，直到n等于运动轨迹长度，此时得到的ri(t)为水听器i上的接收信号时间序列；令i＝i+1，n＝0，将水听器位置改为下一个网格点，重复计算，直到所有网格点上的接收信号计算完成；将所有网格点计算得到的接收信号进行组合，起始时刻对齐，最后得到动态声场模拟计算结果。该方法能在声源以任意速度运动和复杂界面下，对其产生的动态声场和接收信号进行模拟计算。
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公开(公告)号：CN113820717B
公开(公告)日：2022-10-21
申请号：CN202110967520.X
申请日：2021-08-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明是一种基于负梯度波导下warping变换的单矢量传感器无源测距方法。本发明通过矢量声信号的简正波表示和简正波分类，确定升压和振速信号；基于含负梯度波导，保留海底反射相移；确定声压和水平振速与声压和垂直振速的互相关函数，得到频谱；利用含负梯度波导下warping变换，进行无源测距。本发明提出的测距方法主要适用于下发下收的情况，仅利用引导声源和单矢量水听器即可实现对目标的无源测距，估计结果与真实距离符合较好，目标距离在10～30km时，算法测距相对误差在8％以内。
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