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公开(公告)号：CN109474352B
公开(公告)日：2021-07-06
申请号：CN201811584333.8
申请日：2018-12-24
Applicant: 三亚哈尔滨工程大学南海创新发展基地
Abstract: 一种基于深度学习的水声正交频分复用通信方法，属于水声通信技术领域。本发明分为两个阶段。首先是基于大量训练数据的训练阶段，通过训练过程将损失函数最小化并调整深度神经网络参数以获取有效的接收系统模型。其次是在线测试阶段，将有效训练的接收系统模型投入实际测试，在不需要明确信道估计及均衡的条件下直接恢复发射信号。与传统的水声通信需进行明确信道估计及均衡不同，深度神经网络可以通过训练来学习处理水声信道造成的复杂失真，直接从接收的信号中恢复原始发射信号；本发明可降低水声通信系统设计复杂度，有效实现水下数据传输；本发明对比于传统水声通信方法，对于导频数据量较少、循环前缀缺失情况下的水生通信具有更好的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN106559144B
公开(公告)日：2020-01-31
申请号：CN201611029635.X
申请日：2016-11-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于时间反转技术的OFDM‑MFSK水声通信方法。发射端采用LDPC码将二进制信息比特流进行信道编码、交织、映射得到映射后的符号流x(i)，将x(i)调制到子载波上得到信号s(t)并发射出去；通信发射端发射一个探测信号p(t)；通过接收到的探测信号pr(t)构造预处理器，然后将接收到的信号sr(t)经过该预处理器后得到输出信号r1(t)，将r1(t)再与p(t)进行卷积运算，输出的信号进行解调得到离散符号流将离散符号流经过并串转换后输入解映射器，解映射器通过解符号映射得到编码比特流，再通过译码器对编码比特流进行译码得到最终的信息比特。本发明解决了水声时变信道条件下传统基于相干解调的水声OFDM技术需要对信道参数进行估计存在的均衡器复杂、稳定性差的问题。
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公开(公告)号：CN102445692B
公开(公告)日：2013-08-28
申请号：CN201110287754.6
申请日：2011-09-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S15/06
Abstract: 本发明提供的是一种基于二维图像声纳的水下运动目标位置测定方法。建立由接收基阵I和接收基阵II构成的二维接收基阵及目标平台坐标系之间的关系；在声纳I和声纳II的图像上选择目标位置相匹配的散射点；根据选定的散射点，在声纳I和声纳II坐标系上分别建立解的搜索集合；将声纳I和声纳II坐标系上解的搜索集合转换到目标平台坐标系下，寻找目标平台坐标系下两个搜索带中相距最近的两点，取这两点的中点为目标在目标平台坐标系下的位置。本发明由两幅不同观测位置和观测角度下的目标二维图像信息获得水下运动目标的三维位置坐标，虽然实现起来比较复杂，但是解算的目标的定位精度比较高。
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公开(公告)号：CN109743118A
公开(公告)日：2019-05-10
申请号：CN201811584348.4
申请日：2018-12-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种时变双扩信道条件下的高频谱效率的OFDM水声通信方法，属于水声通信技术领域。本发明对接收信号r(k)进行带通滤波，经ADC转换成数字信号，下变频和低通滤波等前端处理后，利用模糊函数法估计平均多普勒，经重采样和频率校正后，对信号多路复用、时域均衡和频域均衡，分集合并后采用OMP-DCD算法进行残余多普勒补偿，采用迭代信号处理技术，通过软入软出映射/解映射、交织器/解交织器将LDPC译码器与均衡器级联，在这两个模块中实现密切的信息交互，充分利用往复传递的软信息，有效抵抗时变双扩信道的干扰。本发明在复杂度和性能方面能较好的折中，高效解决传输过程中严重的符号间干扰、载波间干扰、导频-数据干扰等问题，复杂度低能够在DSP处理器上实时实现。
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公开(公告)号：CN105323029B
公开(公告)日：2017-11-21
申请号：CN201510771241.0
申请日：2015-11-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及水声通信领域，具体涉及基于声链路测距、测速的水声通信动态时钟同步方法。本发明包括：通信节点B根据高精度时钟驱动产生的周期为T的脉冲中断；通信节点A在T2时刻接收到B节点的同步配置信号a′；B节点在T4时刻接收到A节点在T3时刻发送的同步请求信号b′后；A节点在T6时刻接收到B节点的同步应答信号c′；B节点依据自身计算获得的时钟偏差和A节点计算获得的时钟偏差。本发明利用脉冲对互协方差算法估计节点间的相对运动速度，补偿由于节点间相对运动导致的双程传播时延不对等的情况，提高了运动条件下节点间的时钟同步精度，在相对运动速度在5节的条件下，时钟同步精度可以达到1毫秒以下。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104931955B
公开(公告)日：2017-06-20
申请号：CN201510306227.3
申请日：2015-06-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S7/52
Abstract: 本发明公开了一种补偿宽带声呐系统发射信号幅度的方法。包括以下步骤：声呐发射系统发射理想线性调频信号x0[n]，在消声水池中，利用理想声呐接收系统采集换能器发射的失真线性调频信号y[n]；构造得到误差函数e[n]，寻找满足min{Ε[e2[n]]}条件的宽带匹配网络和换能器的传递函数的估计值得到幅度补偿器的传递函数w[n]；将理想线性调频信号经过幅度补偿器进行幅度调整；调整的线性调频信号进行功率放大；将功率放大后的线性调频信号经过宽带匹配网络输出给换能器；换能器将电信号转化为声信号辐射到水中；在消声水池中，利用理想声呐接收系统采集换能器发射的声信号。本发明能够减少发射信号幅度失真，具有精度高的优点。
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公开(公告)号：CN106559144A
公开(公告)日：2017-04-05
申请号：CN201611029635.X
申请日：2016-11-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于时间反转技术的OFDM‑MFSK水声通信方法。发射端采用LDPC码将二进制信息比特流进行信道编码、交织、映射得到映射后的符号流x(i)，将x(i)调制到子载波上得到信号s(t)并发射出去；通信发射端发射一个探测信号p(t)；通过接收到的探测信号pr(t)构造预处理器，然后将接收到的信号sr(t)经过该预处理器后得到输出信号r1(t)，将r1(t)再与p(t)进行卷积运算，输出的信号进行解调得到离散符号流将离散符号流经过并串转换后输入解映射器，解映射器通过解符号映射得到编码比特流，再通过译码器对编码比特流进行译码得到最终的信息比特。本发明解决了水声时变信道条件下传统基于相干解调的水声OFDM技术需要对信道参数进行估计存在的均衡器复杂、稳定性差的问题。
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公开(公告)号：CN105429711A
公开(公告)日：2016-03-23
申请号：CN201510771243.X
申请日：2015-11-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: H04L25/03057 , H04B13/02 , H04L25/0307 , H04L25/03108
Abstract: 本发明涉及水声通信技术领域，特别涉及基于接收水听器阵的软入软出自迭代软均衡水声通信方法。本发明包括：通信发射端采用二元准环低密度奇偶校验码编码对二进制信息比特流b进行信道编码；发射信号经过多途扩展信道后到达接收水听器阵中的各个水听器的接收端；把每个接收水听器看做自迭代软均衡器的一个分支均衡器。与传统的水声信道均衡方法相比，本发明可以有效降低多途的干扰,提高了通信性能，其通信性能接近最优的MAP均衡算法，而且复杂程度较低。与传统的水声信道均衡方法相比，本发明的可靠性提高30％以上。
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公开(公告)号：CN105323029A
公开(公告)日：2016-02-10
申请号：CN201510771241.0
申请日：2015-11-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及水声通信领域，具体涉及基于声链路测距、测速的水声通信动态时钟同步方法。本发明包括：通信节点B根据高精度时钟驱动产生的周期为T的脉冲中断；通信节点A在T2时刻接收到B节点的同步配置信号a′；B节点在T4时刻接收到A节点在T3时刻发送的同步请求信号b′后；A节点在T6时刻接收到B节点的同步应答信号c′；B节点依据自身计算获得的时钟偏差和A节点计算获得的时钟偏差。本发明利用脉冲对互协方差算法估计节点间的相对运动速度，补偿由于节点间相对运动导致的双程传播时延不对等的情况，提高了运动条件下节点间的时钟同步精度，在相对运动速度在5节的条件下，时钟同步精度可以达到1毫秒以下。
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公开(公告)号：CN109981501B
公开(公告)日：2023-03-31
申请号：CN201910176330.9
申请日：2019-03-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于通信技术领域，具体涉及一种水声直接自适应MIMO通信方法，包括以下步骤：在发射端，信息比特流a经过1/2码率的递归系统卷积码编码，得到编码比特向量b；编码比特向量b经过随机交织器交织得到交织编码后的向量c；c经过分组映射得到符号向量x，2q阶的星座映射为S＝{α1,α2,...,αq}，x经过串并转换得到在k时刻N个并行传输数据块将信号调制到单载波上发送出去，本发明使用l0‑FOLMS自适应算法进行均衡器参数的估计，提高了通信系统的通信效率。和传统的自适应算法相比，本发明可以有效利用信道的稀疏特性和更好的追踪信道的性能，提高了通信性能。
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