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公开(公告)号：CN117214813A
公开(公告)日：2023-12-12
申请号：CN202311275144.3
申请日：2023-09-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于声纳阵列信号处理技术领域，公开了一种冰下脉冲噪声背景下的多目标方位估计方法、系统，利用稀疏线列阵接收远场窄带声源信号，构建阵列接收信号模型；通过使用常规波束形成处理器和乘积处理器分别得到稀疏阵列的两种输出空间谱；将常规波束形成器和乘积处理器输出的空间谱在对应方位处进行最小运算，得到最终的输出空间谱。相比于传统的稀疏阵列处理器常规波束形成处理器和乘积处理器，本发明可以充分利用稀疏阵列的空间信息，具有更窄的主瓣宽度和更低的旁瓣级，在保证空间分辨能力的同时提高了多目标探测性能。本发明对冰下脉冲噪声环境适应性较好，具有较高的稳健性，可以用于极地冰区脉冲噪声背景下稀疏阵列的空间谱估计问题。
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公开(公告)号：CN116973898A
公开(公告)日：2023-10-31
申请号：CN202310875182.6
申请日：2023-07-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S7/539 , G06N3/0464 , G06N3/08 , G01S15/88
Abstract: 本发明涉及冰下目标主动检测方法、系统、终端及计算机存储介质，其中方法包括构建主动声纳回波时间距离瀑布图的样本库；对样本库中的每一个样本进行打标签，并将各样本和对应的标签划分为训练集、验证集和测试集；提供用于检测目标的单阶段目标检测模型，该模型配置有主干网络和颈部网络；提供用于简化模型的幽灵卷积模块，利用幽灵卷积模块代替主干网络和颈部网络中所有的原始卷积模块；在颈部网络中引入注意力机制模块，形成冰下目标主动检测模型；利用训练集、验证集和测试集分别对冰下目标主动检测模型进行训练、超参数调整和检测，输出主动声纳时间距离瀑布图的目标检测结果。本发明具有在无人干预的情况下实现对冰下目标的自主探测的效果。
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公开(公告)号：CN113740858B
公开(公告)日：2023-09-26
申请号：CN202111055959.1
申请日：2021-09-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S15/58
Abstract: 本发明公开了一种被动声纳水下弱目标检测方法及系统。所述方法，包括：获取设定时间段内的多帧接收数据；对各帧接收数据进行角度估计，得到时间方位历程图；按照能量值的大小筛选时间方位历程图中各帧图像的候选方位角点，得到时空方位图；计算时空方位图中每相邻两帧图像的候选方位角点之间的角度距离，基于角度距离和线性函数拟合算法预测目标的角度轨迹，确定运动轨迹；若运动轨迹为一条，则将运动轨迹确定为目标的最终角度轨迹；若运动轨迹为多条，则计算每条运动轨迹的轨迹可信度，将轨迹可信度最大的运动轨迹确定为目标的最终角度轨迹。本发明能在避免漏检的同时，降低虚警概率，从而提高水下弱目标检测的稳定性。
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公开(公告)号：CN116599996A
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202310697279.2
申请日：2023-06-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: H04L67/125 , H04L67/12 , H04B11/00 , H04B13/02
Abstract: 本发明公开了一种水声通信综合实验系统及其工作方法。所述系统包括依次相连的终端组件、服务器组件、水声通信硬件子系统。终端组件运行实验应用程序，选定实验门类，建立实验仿真态势，向服务器发送实验申请；服务器组件对实验用户的水声通信实验进行功能管理，导调相应的实验仿真态势与剧情管理，并控制水声通信硬件子系统，对多终端的实验申请实行排队等候机制；水声通信硬件子系统设置在水池中，接收服务器组件下发的实验参数和控制指令，协同收发硬件干湿端，共同配合完成硬件操作流程。本发明支持多节点实验用户的网络远程访问，在开放架构的基础上开展实验，实现以相对低的成本提供规范标准的水声通信实验条件和严谨可靠的实验结果。
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公开(公告)号：CN115236594B
公开(公告)日：2022-12-30
申请号：CN202210778986.X
申请日：2022-06-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S5/18
Abstract: 本发明公开了一种适用于极地脉冲噪声环境的冰下声源定位方法，获取声源信号，提取所述声源信号的频率信息，计算期望信号对应频点的协方差矩阵，并进行矩阵范数归一化；选择声场模型，在搜索区域内进行网格点划分，通过声场模型计算网格点处的拷贝场向量和对应的归一化拷贝场向量；归一化拷贝场向量共轭相乘得到拷贝场矩阵，对其进行重构；计算归一化协方差矩阵和重构拷贝场矩阵间的相对熵距离，估计每个网格点位置的归一化输出功率，对归一化后的输出功率进行排序，归一化输出功率大于给定阈值的网格点位置即为冰下声源的真实位置，网格点的数量即为冰下声源的数量。本发明具备更窄的主瓣宽度、更低的旁瓣级和更高的定位分辨率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115529567A
公开(公告)日：2022-12-27
申请号：CN202210770501.2
申请日：2022-06-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供了一种极地跨冰层无线网络通信系统及方法，包括冰下通信网络系统和冰上通信网络系统；所述冰下通信网络系统是在冰层下，由下至上分布水声传感器节点阵列、UUV移动节点和大功率中继通信机节点阵列，所述水声传感器节点阵列与UUV移动节点负责环境信号检测与分析，所述大功率中继通信机阵列负责中继转发，跨域通信，所述冰上网络通信系统包括冰层检波器阵列、卫星和水面控制中心，所述冰层检波器阵列与冰面紧密耦合，检测来自冰层下方大功率中继通信机节点阵列的通信信号，之后利用电磁波与卫星建立通信网络并转发给控制中心；本发明无需凿穿冰面，即可构建水下‑冰上‑卫星一体化跨域信息传输网络，实现跨域信息传输。
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公开(公告)号：CN110208808B
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN201910451625.2
申请日：2019-05-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种被动声纳非合作目标线谱信息融合方法。1、建立一个随机有限集，将一个随机量测有限集；2、在t时刻，为当前时刻的量测有限集中每个元素频率赋予权重值；3、利用t‑1时刻线谱频率的状态估计预测出t时刻该线谱频率的频率状态，得到线谱频率预测有限集；4、在t时刻，将线谱频率的量测有限集和预测有限集进行数据关联，得到关联矩阵；5、针对不同的关联关系进行加权融合，得到当前时刻t的融合估计结果；6、对不同情况的线谱频率状态的权重值进行更新；7、进行线谱频率的剪枝和提取；8、迭代循环步骤1至步骤7，得到目标线谱频率估计。本发明提供了一种算法结构简单、计算量小的被动声纳非合作目标线谱信息融合方法。
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公开(公告)号：CN109405954B
公开(公告)日：2022-01-14
申请号：CN201811236548.0
申请日：2018-10-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01H3/00
Abstract: 本发明公开了一种基于矢量水听器阵列的UUV移动水声通信技术，属于水下移动通信技术领域。(1)提出矢量多通道判决反馈均衡器，该均衡器主要包含两大部分：i、矢量信号处理部分通过矢量组合抑制非期望方向的干扰，提高输入信号的信噪比；ii、多通道判决反馈均衡部分通过前向滤波器和反馈滤波器系数的调整抑制水声信道多途扩展产生的码间干扰。(2)在此基础上，针对UUV移动通信过程中产生的复杂多普勒效应，提出基于分数阶傅里叶变换的水声信道时延‑多普勒函数估计方法，通过锁相环和重采样技术抑制多普勒产生的信号畸变。分数阶傅里叶变换能够实现准确的多普勒估计，采用矢量多通道判决反馈均衡器取得了稳健的通信性能，显著降低了误码率。
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公开(公告)号：CN113686964A
公开(公告)日：2021-11-23
申请号：CN202111045979.0
申请日：2021-09-07
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种基于泄漏模态声波导特性的海冰厚度观测方法，通过推导冰水耦合状态下浮冰波导的频散方程，并基于复数空间峰值自搜索算法实现冰水耦合模型的逐一模态求解，获得对冰厚最为敏感的QS模态在全频段的频散曲线，规避传统求解算法全局搜根工作量大的弊端，将实测冰声信号中提取出的QS模态频散曲线与理论曲线对比即可确定海冰厚度，进而实现可持续、准确、易操作的海冰厚度测量。本发明可为其他极地海冰研究提供基础支撑，及时为极地航行、极地资源开发、冰下救援等作业任务提供必要信息。
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公开(公告)号：CN113380219A
公开(公告)日：2021-09-10
申请号：CN202110632874.9
申请日：2021-06-07
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G10K11/20
Abstract: 本发明提出一种可弯曲折叠的空气夹层式柔性声反射结构及其应用，该结构包括上下两层薄膜结构和若干连接线，平面硬质薄层结构的外侧设置有外侧柔性薄膜，内侧设置有内侧柔性薄膜，平面硬质薄层结构的一面为平面，另一面为穿孔的凸起，将两个薄膜结构的带有凸起的一侧对向放置，用连接线穿过凸起上的穿孔后将两侧的凸起对应连接，上下两层薄膜结构间为空气夹层，上下两层薄膜结构的两侧边缘分别设置有边缘柔性薄膜。解决传统的声反射结构采用了以金属板为基础的复合结构，具有刚性特点，一次成型后就不能再改变其形状；另外利用传统的声反射结构制作成较大的声学反射体后，较大的体积也会带来运输、保存和使用上的不便的技术问题。
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