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公开(公告)号：CN117912439A
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202410072965.5
申请日：2024-01-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G10K11/178 , H04R3/00
Abstract: 一种多线谱水声参量阵时空域联合声发射系统及方法，属于有源噪声控制领域，包括：利用水听器在远场控制点处以接收采样频率采集一定时间的多线谱噪声数据，并对多线谱噪声数据使用快速傅里叶变换进行频率估计得到目标线谱的数量和频率；根据多线谱噪声数据，利用多通道自适应陷波滤波器构建目标信号；使用参量阵作为次级源，利用周期补偿积分器对目标信号进行波形预处理，获取原波包络；对原波包络使用三次样条插值进行升采样得到待调制包络；将待调制包络乘以载波得到系统待发射的信号；将待发射信号输入参量阵小数时延相控系统得到系统输出。本发明对多线谱噪声的控制效果良好，且处理速度快、结构复杂度低，实用能力强，可偏转任意角度。
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公开(公告)号：CN118428261A
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202410520291.0
申请日：2024-04-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/28 , G01N29/036 , G01N29/44 , G06F17/11 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于非线性声学领域，涉及非均匀含气泡水介质中二维非线性声场的数值建模方法，目的在于可以计算得出二维含非均匀气泡水介质中声波的声传播规律，具体步骤包括：将气泡二阶非线性体积振动方程与非线性波动方程耦合，得到非线性声场二维时域模型；进行网格划分；将非线性波动方程和气泡体积二阶非线性振动方程中的微分项改写为差分形式、并联立得到非线性波动方程和气泡体积二阶非线性振动的差分方程组格式；设置声压和气泡体积变化量初始值和吸收边界条件；本技术方案能够准确得出含气泡水介质的二维声场，适应气泡均匀分布与非均匀分布条件，为后续研究非均匀含气泡水介质的声学特性和声波的空间传播以及互作用规律提供了有力的支撑。
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公开(公告)号：CN115561764A
公开(公告)日：2023-01-03
申请号：CN202211193226.9
申请日：2022-09-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种基于单矢量水听器的运动目标深度估计方法，利用矢量水听器接收声压、振速信号；构建声压‑振速互谱；对声压、振速接收信号进行时域等间隔离散化处理，构建离散信号矩阵；获得初步去噪声压、振速信号；通过EWT对信号进行分解，根据LOFAR谱分析估计信号频率确定该包含该频率的模态函数分量对信号进行重构；构建声压‑振速声场空间干涉谱；计算水平复声强和垂直复声强估计目标直达波垂直到达角；对声压‑振速声场空间干涉谱沿目标直达波垂直到达角曲线进行离散傅里叶变换，去除垂直对称轴处的极大值后的次极大值对应深度为目标深度估计值。本发明实现在噪声影响下利用接收信号实现对运动目标深度的估计，具有较好的实际工程应用能力。
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公开(公告)号：CN119829987A
公开(公告)日：2025-04-15
申请号：CN202510035179.2
申请日：2025-01-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F18/213 , G06F18/10 , G06F18/2131
Abstract: 基于二重希尔伯特变换的甚低频调制特征提取方法，属于水声信号处理领域，包括：对接收信号做希尔伯特变换，获得接收信号的解析信号；对获得的解析信号取绝对值，获得接收信号的包络信号；对获得的包络信号做去趋势处理，去除直达波幅度的影响；对获得的信号再次做希尔伯特变换，获得包络的解析信号；对获得的包络的解析信号取绝对值，获取包络的包络信号；对获得的包络的包络信号做傅里叶变换，获得包络的包络谱；从获得的包络的包络谱中读取调制频率与解调深度。本发明无需进行直达波抑制，能够直接对接收信号提取调制特征，并能准确获取调制频率，以及直接获取解调深度。本发明计算方法简单，计算结果准确。
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公开(公告)号：CN119696972A
公开(公告)日：2025-03-25
申请号：CN202411840928.0
申请日：2024-12-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于去斜处理的甚低频调制特征提取方法，本方法首先对单阵元接收的散射信号做LOFAR谱，得频率变化率及调制频率；选择信号时长T，时延τ以及信号初始时刻t0，截取对应时长的目标信号与对应时延的参考信号；将目标信号与参考信号共轭相乘得到解调信号，再做傅里叶变换，得解调信号的频域信息，画出解调谱，初步读取调制频率；按照上述方法再获取N个阵元的解调谱；将获得的N个阵元解调谱叠加，得到一个总解调谱，从谱中读取甚低频调制频率；计算调制深度与解调深度的对应关系；得到甚低频调制特征。本发明能够有效去除多普勒频移对调制特征提取的影响；得到解调深度与调制深度的对应关系，便于后续利用调制深度进行水面/水下目标分辨。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119622159A
公开(公告)日：2025-03-14
申请号：CN202411817435.5
申请日：2024-12-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及利用像源法对海洋波导环境中的高频声场进行建模计算技术领域，具体涉及一种基于像源法的海洋波导中高频声场的快速计算方法，解决现有技术中的缺少考虑活塞声源辐射衍射波束特性场景下的准确可靠的海洋波导中高频声场的快速计算方法的技术问题，具体为自由场中高频声场解可构造为瑞利积分，基于矩形活塞声源的设定建立坐标系，通过亥姆霍兹方程构造形成所述瑞利积分；基于像源法，确定海洋波导中高频声场的构成成分，在考虑波导边界影响的因素下给出各部分的形式解；采用非近轴近似高斯波束展开法对各部分形式解进行数值求解，最终经过叠加得到海洋波导中高频声场的分布，将高频声场由瑞利积分简化成求和的形式。
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公开(公告)号：CN116559776A
公开(公告)日：2023-08-08
申请号：CN202310510226.5
申请日：2023-05-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水声信号处理技术领域，具体涉及一种基于深海矢量声场宽带干涉条纹结构的水中目标深度估计方法。本发明通过部署在临界深度下的矢量垂直阵接收到海面附近目标通过可靠声路径传播的直达波和海面反射波组成的声场信息，通过矢量阵列信号处理方法将接收到的含噪宽带声压信号和宽带振速信号所包含的宽带干涉条纹结构和目标垂直到达角空间信息进行直观的反映，并且利用时间‑频率分布的宽带干涉条纹结构和频率以及目标垂直到达角之间的关系实现对目标深度的估计。本发明利用矢量垂直阵实现了对目标激发声场信息的获取，通过矢量波束形成技术将声场的特征映射到空间域，不需要对海洋环境参数进行精确的测量和获取。
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公开(公告)号：CN115856853A
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202211448450.8
申请日：2022-11-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水下声矢量信号处理技术领域，具体涉及一种基于矢量阵的宽带运动目标多参数联合估计方法。本发明对矢量垂直阵接收的含噪声目标宽带声压、振速信号进行子带划分以构建包含目标参数信息的声场干涉结构；通过矢量波束形成将干涉结构反映到时空域上，对干涉结构和垂直到达角进行提取；联合干涉结构和垂直到达角，根据干涉结构的零点周期性特点实现对目标深度的估计；对矢量水听器接收到的声压振速信号做互相关，构建声压振速互相关速度干涉条纹，根据条纹包含物理量的特点对速度参数进行解算。本发明利用矢量垂直阵实现对目标激发声场干涉结构和目标垂直到达角的获取，适用于水下目标的远程预警和目标探测等领域。
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公开(公告)号：CN119714500A
公开(公告)日：2025-03-28
申请号：CN202510035181.X
申请日：2025-01-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01H3/10
Abstract: 基于前向与背向散射的水下气泡群尺度分布声学反演装置，属于水下声学领域，包括：以发射换能器为原点x＝0沿轴向方向上x＝d1处布放1#水听器，沿轴向方向上x＝d1+d2处布放2#水听器；发射换能器在x＝0处向待测含气泡水介质中发射单频脉冲声信号，水听器采集该信号；测量入射声压幅值、前向散射声压幅值和背向散射声压幅值；改变发射频率进行扫频，根据前向与背向散射联合理论离散化的反演方程，得到矩阵形式的反演方程；反演方程在正约束和有限约束下；反演方程引入Tikhonov正则化，计算待测含气泡水介质的气泡群尺度分布参数。本发明适用于复杂环境，可快速测量得出水下气泡群尺度分布，修正了理想反演模型的误差，解决了非共振气泡的准确测量问题。
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公开(公告)号：CN119046568A
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202411119467.8
申请日：2024-08-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及水下声学领域，特别涉及水下含非均匀气泡声场的半数值半解析计算方法，解决现有技术中的气泡介质中的声场，以及含非均匀分布气泡的分布气泡群的模拟仿真在计算速度和精度都需要做整体的改善以提高模拟仿真的精度的技术问题，本技术方案能够适应各种气泡非均匀分布的条件，为后续研究水下非均匀气泡声场中声波的空间传播规律提供了有力的支撑；介质本身的衰减和气泡振动引起的衰减共同作用，并且在前向传播中加上了气泡散射的影响，比以往的理想条件下的仿真模型更贴合实际，能更好的反应出气泡群振动与散射对声波传播的影响，实现了对非均匀分布气泡的背向散射声压计算，修正了这些影响所带来的误差，计算结果准确，步骤简单快速。
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