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公开(公告)号：CN117544453B
公开(公告)日：2024-12-03
申请号：CN202311043072.X
申请日：2023-08-18
Applicant: 哈尔滨工程大学 , 中国人民解放军91001部队
Abstract: 本发明涉及一种抗冰原噪声的冰下水声信道稳健估计方法和装置。所述方法，包括：1.构建Lawson‑RLS算法的代价函数，依据所述代价函数获取估计权向量和估计误差，基于Lawson范数构造特征矩阵，通过发射信号和接收信号对所述特征矩阵进行参数预设；2.设定所述特征矩阵初值，求解增益矩阵得到增益向量；3.依据所述增益向量和特征矩阵得到所述估计权向量的迭代公式；更新所述特征矩阵，继续重复步骤1到3，满足迭代次数条件后，得到信道时延与幅度的估计值。所述装置实现了所述方法。所述方法实现了冰下信道小幅度多径的稳健估计，提高了对抗脉冲噪声的鲁棒性且有良好的稳态误差及收敛速率，试验数据验证了方法有效性。
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公开(公告)号：CN118091630A
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202410140546.0
申请日：2024-01-31
Applicant: 哈尔滨工程大学 , 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地 , 中国人民解放军91388部队
IPC: G01S7/539
Abstract: 本发明属于水声目标跟踪定位技术领域，涉及一种从移动平台的多帧回波图中检测移动目标的方法及系统，以实现在复杂工作环境下对移动平台上的主动声纳回波图中的混响和杂波造成的强像素点的有效抑制。该方法包括获取t帧主动声呐回波图，将t帧主动声呐回波图转化到大地坐标系，并按时间排列，以获得三维矩阵表示的三维时序图。以大小为m×n×l的时间窗在三维时序图上逐帧滑动得到该时间窗内按时间顺序排列的多个时间窗帧数为l帧的主动声纳回波图，以获得四维矩阵。配置第一阶次k，进行第一重高阶时间间隙度计算，获得高阶三维特征矩阵。配置第二阶次k'，进行第二重高阶时间间隙度计算，获得二维多重高阶特征矩阵，即获得水下移动目标提取结果。
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公开(公告)号：CN117331027B
公开(公告)日：2024-06-04
申请号：CN202311261901.1
申请日：2023-09-27
Applicant: 青岛哈尔滨工程大学创新发展中心 , 哈尔滨工程大学
IPC: G01S5/24
Abstract: 本发明属于阵列信号处理技术领域，公开了一种基于子空间匹配度量的声源数估计方法及系统，该方法通过建立阵列接收的数据模型，获取样本协方差矩阵并进行特征分解，获取样本特征值和特征向量；计算样本特征值的平均值，得到样本特征值的标准偏差；通过样本特征值的标准偏差和采样数据模型估计对角加载系数，将样本协方差矩阵的对角线元素进行平均处理；将样本协方差矩阵和经Toeplitz矫正后的协方差矩阵进行线性加权，获取优化后的样本协方差矩，构建投影矩阵；度量采样数据模型和信号特征向量的投影矩阵之间的匹配度，实现声源数的估计。本发明在低信噪比和小快拍下具有更高的声源数估计准确度，并适用于非高斯噪声的环境。
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公开(公告)号：CN117784248A
公开(公告)日：2024-03-29
申请号：CN202311256905.0
申请日：2023-09-26
Applicant: 青岛哈尔滨工程大学创新发展中心 , 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于阵列信号处理技术领域，公开了平移不变子空间匹配判决的自适应干扰抑制方法、系统，利用常规波束形成方法粗估目标角度区间，通过样本协方差矩阵的子空间和导向矢量的正交特性构造的判决项与判决阈值比较分析来分离出当前特征向量，采用不变子空间匹配度量的性质来分析当前特征向量是否属于目标分离，最后将分离出干扰‑噪声子空间采用正交投影方式重构样本协方差矩阵进行空间谱估计，抑制目标角度区间外的干扰和噪声。相比较于已有的子空间类抑制方法，本发明提高了阵列输出信干比和降低了旁瓣级。实际海试数据证实本发明的有效性，具有更高的工程实用价值，可以应用于水下阵列目标角度区间外的强干扰抑制和水下弱目标角度估计。
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公开(公告)号：CN118091630B
公开(公告)日：2024-12-20
申请号：CN202410140546.0
申请日：2024-01-31
Applicant: 哈尔滨工程大学 , 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地 , 中国人民解放军91388部队
IPC: G01S7/539
Abstract: 本发明属于水声目标跟踪定位技术领域，涉及一种从移动平台的多帧回波图中检测移动目标的方法及系统，以实现在复杂工作环境下对移动平台上的主动声纳回波图中的混响和杂波造成的强像素点的有效抑制。该方法包括获取t帧主动声呐回波图，将t帧主动声呐回波图转化到大地坐标系，并按时间排列，以获得三维矩阵表示的三维时序图。以大小为m×n×l的时间窗在三维时序图上逐帧滑动得到该时间窗内按时间顺序排列的多个时间窗帧数为l帧的主动声纳回波图，以获得四维矩阵。配置第一阶次k，进行第一重高阶时间间隙度计算，获得高阶三维特征矩阵。配置第二阶次k'，进行第二重高阶时间间隙度计算，获得二维多重高阶特征矩阵，即获得水下移动目标提取结果。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117331027A
公开(公告)日：2024-01-02
申请号：CN202311261901.1
申请日：2023-09-27
Applicant: 青岛哈尔滨工程大学创新发展中心 , 哈尔滨工程大学
IPC: G01S5/24
Abstract: 本发明属于阵列信号处理技术领域，公开了一种基于子空间匹配度量的声源数估计方法及系统，该方法通过建立阵列接收的数据模型，获取样本协方差矩阵并进行特征分解，获取样本特征值和特征向量；计算样本特征值的平均值，得到样本特征值的标准偏差；通过样本特征值的标准偏差和采样数据模型估计对角加载系数，将样本协方差矩阵的对角线元素进行平均处理；将样本协方差矩阵和经Toeplitz矫正后的协方差矩阵进行线性加权，获取优化后的样本协方差矩，构建投影矩阵；度量采样数据模型和信号特征向量的投影矩阵之间的匹配度，实现声源数的估计。本发明在低信噪比和小快拍下具有更高的声源数估计准确度，并适用于非高斯噪声的环境。
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公开(公告)号：CN117949894B
公开(公告)日：2024-12-27
申请号：CN202410188985.9
申请日：2024-02-20
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S5/18
Abstract: 本发明公开一种用于冰下环境的目标探测方法、装置、介质及设备，涉及目标探测领域，以解决极地等冰下复杂声场环境下的弱目标被动探测的问题。目标探测方法包括：对矢量圆阵接收器的接收信号进行声压振速联合处理，得到各频点下的声压振速互协方差矩阵；将声压振速互协方差矩阵进行模态域变换为虚拟线阵接收器的声压振速互协方差矩阵；根据虚拟线阵接收器的声压振速互协方差矩阵进行Toeplitz重构和特征分解，得到不同扫描方位对应的噪声子空间信号；根据噪声子空间信号利用MUSIC算法得到接收信号对应的MUSIC空间谱，基于MUSIC空间谱的谱峰确定目标方位。本发明提供的目标探测方法实现了冰下弱目标被动探测。
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公开(公告)号：CN118151157B
公开(公告)日：2024-10-18
申请号：CN202410268030.4
申请日：2024-03-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开一种深海混响背景下移动目标多帧联合检测方法、系统及终端，涉及水声探测技术领域，以解决传统RPCA方法在复杂混响背景下性能下降的技术问题。方法对多帧回波数据进行预处理，得到包含低秩矩阵和稀疏矩阵的观测矩阵；利用非凸范数构建低秩矩阵优化函数，利用马尔科夫随机场构建稀疏矩阵优化函数，将两个优化函数联合；求解低秩矩阵优化函数，求解稀疏矩阵优化函数，得到混响低秩矩阵和目标稀疏矩阵，将目标稀疏矩阵逆向量化为多帧波束域数据，得到最终探测结果。检测系统执行上述方案中的检测方法。上述方案可应用于水声环境下的主动声纳探测，复杂混响背景下的检测效果较好，处理结果中目标轨迹较为清晰，虚假轨迹与离散杂波被有效抑制。
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公开(公告)号：CN114218777B
公开(公告)日：2024-10-01
申请号：CN202111493539.1
申请日：2021-12-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/20 , G06F17/18 , G06F17/16 , G06F119/10
Abstract: 本发明公开了一种极地冰下水声信道估计方法，包括：对RLS算法代价函数引入l0范数约束得到l0‑RLS；对l0‑RLS损失函数引入Hampel三段重降M‑估计函数得到损失函数f(e)，对损失函数f(e)进行运算得到权重函数q(e)；通过脉冲噪声的方差的估计对Hampel‑三段重降M估计函数所设置的三个阈值进行估计更新；根据估计得到的三个阈值对权重函数q(e)和增益矩阵k[n]进行更新；根据发射信号及接受信号利用更新后的权重函数q(e)和增益矩阵k[n]进行信道估计，得到信道估计值#imgabs0#判断是否达到采样点数，若达到则结束，否则返回阈值更新。本发明提高了对脉冲噪声抑制能力，在低信噪比下降低大幅度冰裂脉冲噪声对信道真值估计影响的可能性，提高了对信道幅度的估计性能。
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公开(公告)号：CN118112570B
公开(公告)日：2024-09-13
申请号：CN202410204388.0
申请日：2024-02-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开一种深海异构主被动声纳融合定位方法，涉及声纳探测及信息融合技术领域，以解决传统主动声纳定位和被动声纳定位存在的定位缺陷问题，提高定位精度。所述深海异构主被动声纳融合定位方法包括：求解主动声纳的定位结果以及主被动声纳交叉定位的结果；求解主动声纳定位和主被动声纳交叉定位的误差协方差矩阵、互协方差矩阵；利用计算得到的误差协方差矩阵、互协方差矩阵，求解主动声纳与被动声纳定位结果的融合加权系数；利用融合加权系数，计算主被动声纳融合定位结果。本发明还提供一种深海异构主被动声纳融合定位系统。本发明提供的方法、系统应用于水下多传感器数据融合，以实现水下目标的高精度定位。
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