公开(公告)号：CN119652719A

公开(公告)日：2025-03-18

申请号：CN202411785912.4

申请日：2024-12-06

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 商志刚 ,  全威威 ,  乔钢 ,  曲星昊 ,  李沫

IPC: H04L27/26 ,  H04B13/02

Abstract: 本发明涉及水下通信与定位技术领域，公开了一种水下通信定位一体波形设计方法，旨在通过融合设计优化水下装备的通信与定位性能。该方法利用稀疏矢量编码矩阵技术，将稀疏信号降维为可传输的调制符号，并借助逆离散傅里叶变换(IFFT)生成一体化波形。该一体化波形不仅具有良好的通信可靠性，还具备优越的自相关特性，适用于水下通信定位一体化系统。本发明的技术方案包括稀疏矢量映射、编码矩阵降维、导频生成插入以及IFFT波形生成等关键步骤，有效地提升了水下通信定位一体化系统在多变海洋环境中的联合性能，并在水声数字通信与水下目标定位上获得显著的性能增。

公开(公告)号：CN113325365A

公开(公告)日：2021-08-31

申请号：CN202110537927.9

申请日：2021-05-18

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 娄毅 ,  曲星昊 ,  夏雪芹 ,  陆胤亨 ,  乔钢

IPC: G01S3/80 ,  G06F17/16 ,  G06F30/20

Abstract: 本发明提供一种基于四元数的相干信号二维DOA估计方法，包括：建立观测信号复数模型，建立观测信号四元数模型，构造相关矩阵，四元数互相关向量化简，通过相关矩阵平滑实现信源解相干，利用传播算子方法对信号俯仰角进行估计，估计传播算子，估计入射信号水平方位角，重构阵列响应矩阵。本发明解决“如何在充分利用阵列数据的同时又能消除所引入的额外加性噪声”这一问题。

公开(公告)号：CN119805371A

公开(公告)日：2025-04-11

申请号：CN202510280758.3

申请日：2025-03-11

Applicant: 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地

Inventor： 商志刚 ,  曲星昊 ,  乔钢 ,  吕曜辉

IPC: G01S5/22

Abstract: 本发明涉及水声定位技术领域，公开了一种基于单水听器的OFDM声源距离深度估计方法，旨在实现通信定位任务的并行处理与水下时频资源的高效利用，促进适配水下无人小平台的轻量化、低能耗设备开发。本发明提出的基于单水听器的OFDM声源距离深度估计方法，结合多径信道下通信系统的频域输入输出关系，利用梳状导频构建用于目标定位的观测模型，通过空域平滑手段构建多快拍量测矩阵，基于旋转不变子空间算法实现多径时延估计，随后采用信道时延特征匹配方法实现目标定位。本发明提供的基于单水听器的OFDM声源距离深度估计方法适用于单水听器的一体化信息处理，具有小型化、轻量化、便携化的优势，适用于水下无人小平台。

公开(公告)号：CN119865412A

公开(公告)日：2025-04-22

申请号：CN202510354057.X

申请日：2025-03-25

Applicant: 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地

Inventor： 商志刚 ,  周一文 ,  曲星昊 ,  秦继兴

IPC: H04L27/26 ,  H04B11/00 ,  H04B13/02

Abstract: 本发明涉及水声通信技术领域，公开了一种基于HFM信号的适配水声OFDM信号帧同步与补偿方法。本发明提出“粗同步大概区间，细同步精确优化”的双阶段同步策略。在粗同步阶段，通过识别同步头所在的大致时间窗口，快速完成初步帧同步，降低了计算复杂度，提高了处理效率。在细同步阶段，基于精确优化算法对同步头位置进行精确定位，从而实现信号的高精度帧同步。并引入补偿机制，针对水声信道中的多径干扰和信号畸变进行动态调整，进一步改善了同步性能。本发明提供的基于HFM信号的适配水声OFDM信号帧同步与补偿方法，降低了水声信道多径效应、路径衰减差异对通信的影响，提升通信质量，满足水声系统对高可靠性和稳定性的需求，具有广泛的应用前景。

公开(公告)号：CN118713970A

公开(公告)日：2024-09-27

申请号：CN202410963699.5

申请日：2024-07-18

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 商志刚 ,  全威威 ,  乔钢 ,  曲星昊 ,  李沫

IPC: H04L27/26 ,  H04B13/02

Abstract: 本发明涉及水声通信技术领域，公开了一种应用于水声OFDM系统的编码方法。所述应用于水声OFDM系统的编码方法通过将稀疏向量编码与OFDM的结合，一方面能实现通信超可靠性，另一方面能有效地增强一体化波形符号间的正交性，实现旁瓣抑制效果，能有效地提高感知能力。其实现步骤为：(1)在水声OFDM系统的前端运用稀疏向量编码，替代传统的多进制键控和星座映射方式；(2)实现通信感知集成设计，通信接收端基于正交匹配追踪法实现解码，感知接收端通过目标回波估计目标的速度和距离。本发明提供的应用于水声OFDM系统的编码方法最终实现水声通信的超可靠性和水下感知的模糊函数低旁瓣特性。

公开(公告)号：CN113325365B

公开(公告)日：2023-01-03

申请号：CN202110537927.9

申请日：2021-05-18

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 娄毅 ,  曲星昊 ,  夏雪芹 ,  陆胤亨 ,  乔钢

IPC: G01S3/80 ,  G06F17/16 ,  G06F30/20

Abstract: 本发明提供一种基于四元数的相干信号二维DOA估计方法，包括：建立观测信号复数模型，建立观测信号四元数模型，构造相关矩阵，四元数互相关向量化简，通过相关矩阵平滑实现信源解相干，利用传播算子方法对信号俯仰角进行估计，估计传播算子，估计入射信号水平方位角，重构阵列响应矩阵。本发明解决“如何在充分利用阵列数据的同时又能消除所引入的额外加性噪声”这一问题。