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公开(公告)号：CN109342995B
公开(公告)日：2022-05-20
申请号：CN201811407852.7
申请日：2018-11-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S3/802
Abstract: 本发明公开了一种声矢量传感器测向方法，具体为利用单个声矢量传感器对处于海洋环境噪声场中的目标进行稳健的高精度测向。本方法通过声矢量传感器实现，所述的声矢量传感器由声压传感器和三个振速传感器空间共点组成，同时测量声压及x、y、z方向的三个振速分量。本发明的具体过程为首先利用接收信号协方差矩阵第一主特征向量的Hadamard积构造空间谱，从而消除通道相位误差对测向结果的影响，然后利用解模糊操作得到无模糊的测向结果。本发明的效果不受通道相位误差的影响，具有较强的稳健性，保证了在通道相位误差条件下，此测向方法仍具有较高的估计精度，有助于实现单矢量传感器高精度测向技术的实用化。
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公开(公告)号：CN110082712A
公开(公告)日：2019-08-02
申请号：CN201910194811.2
申请日：2019-03-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S3/802
Abstract: 本发明提供的是一种声矢量圆阵相干目标方位估计方法。构建声压P(t)与振速Vx(t)、Vy(t)的互协方差矩阵Rx和Ry，将两个互协方差矩阵堆叠获得新的矩阵Rxy＝[Rx，Ry]T；将矩阵Rxy进行奇异值分解，得到最大奇异值对应的左奇异向量u1；将空间方位角平面进行离散化得到空间角度集合Θ，构建过完备基B(Θ)，建立稀疏求解框架min||∑||1+ε||u1-B(Θ)∑||2，通过求解的∑得到空间谱，通过谱峰位置估计目标方位。仿真分析及试验结果表明，该方法可有效解决入射信号相关性大或相干、目标在空间方位上角度间隔较小，环境噪声大等情况下的方位估计问题。而且，该方法无需估计噪声功率或者信号数目，为声矢量圆阵相干目标的远程被动测向问题提供了有效方法，具有良好的应用前景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109342995A
公开(公告)日：2019-02-15
申请号：CN201811407852.7
申请日：2018-11-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S3/802
Abstract: 本发明公开了一种声矢量传感器测向方法，具体为利用单个声矢量传感器对处于海洋环境噪声场中的目标进行稳健的高精度测向。本方法通过声矢量传感器实现，所述的声矢量传感器由声压传感器和三个振速传感器空间共点组成，同时测量声压及x、y、z方向的三个振速分量。本发明的具体过程为首先利用接收信号协方差矩阵第一主特征向量的Hadamard积构造空间谱，从而消除通道相位误差对测向结果的影响，然后利用解模糊操作得到无模糊的测向结果。本发明的效果不受通道相位误差的影响，具有较强的稳健性，保证了在通道相位误差条件下，此测向方法仍具有较高的估计精度，有助于实现单矢量传感器高精度测向技术的实用化。
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公开(公告)号：CN106199505B
公开(公告)日：2018-07-31
申请号：CN201610487737.X
申请日：2016-06-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S3/80
Abstract: 本发明提供的是种声矢量圆阵模态域稳健方位估计方法。获得声矢量圆阵声压通道及振速x、y通道的接收信号P(t)、V(t)和V(t);得到相位模态域声压通道及振速x、y通道接收信号P(t)、V(t)和V(t);将V(t)、V(t)通过电子旋转得到组合振速V(t),由P(t)和V(t)得到协方差矩阵R,引入酉矩阵Q对R作变换得到模态域声压振速联合处理的实值协方差矩阵R;约束模态域变换及实值处理后的导向矢量,利用二阶锥规划求解得到最优权矢量ω;得到的模态域变换及酉矩阵实值变换后的导向矢量得到输出空间谱图,由谱峰位置得到目标方位。本发明克服了相关声源分辨困难、失配情况下最小方差无畸变响应算法性能退化、可处理的信噪比门限高等问题。具有分辨率高、稳健性强、计算量小、背景噪声抑制能力强等众多优点。
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公开(公告)号：CN117214901A
公开(公告)日：2023-12-12
申请号：CN202311171597.1
申请日：2023-09-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种基于稀疏贝叶斯学习的目标方位估计方法，它属于声呐被动测向技术领域。本发明解决了在水下平台自噪声背景下，现有方位估计方法仍然存在估计精度低的问题。本发明方法采取的技术方案为：步骤一、建立存在平台自噪声时远场信号阵列接收模型；步骤二、根据步骤一中的接收模型，建立平台自噪声下的稀疏贝叶斯学习框架，并根据建立的稀疏贝叶斯学习框架得到声源信号功率估计模型；步骤三、将接收数据协方差矩阵投影至噪声子空间，获得平台自噪声协方差矩阵估计模型；步骤四、根据声源信号功率估计模型和平台自噪声协方差矩阵估计模型获得声源目标方位估计结果。本发明方法可以应用于目标方位估计。
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公开(公告)号：CN107132503B
公开(公告)日：2019-09-27
申请号：CN201710178847.2
申请日：2017-03-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S3/80
Abstract: 本发明提供的是基于矢量奇异值分解的声矢量圆阵宽带相干源方位估计方法。利用子带分解原理，得到各个子带的频域信号；将声矢量圆阵频域信号转换为模态域频域信号；采用声压与振速联合处理方式构建互协方差矩阵，通过求和平均实现宽带接收信号的互协方差矩阵估计；对互协方差矩阵进行特征值分解，寻找最大特征值对应的特征向量构建重构矩阵，增加反向平滑项得到修正重构矩阵，并进行奇异值分解获得信号子空间及噪声子空间；利用MUSIC算法实现声矢量圆阵宽带相干目标方位估计。本发明具有更强的抑制噪声能力，且在低信噪比情况比矢量奇异值分解方法和前后向空间平滑具有更强的空间分辨能力。在水下宽带目标远程探测方面具有较高的优越性。
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公开(公告)号：CN107132503A
公开(公告)日：2017-09-05
申请号：CN201710178847.2
申请日：2017-03-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S3/80
Abstract: 本发明提供的是基于矢量奇异值分解的声矢量圆阵宽带相干源方位估计方法。利用子带分解原理，得到各个子带的频域信号；将声矢量圆阵频域信号转换为模态域频域信号；采用声压与振速联合处理方式构建互协方差矩阵，通过求和平均实现宽带接收信号的互协方差矩阵估计；对互协方差矩阵进行特征值分解，寻找最大特征值对应的特征向量构建重构矩阵，增加反向平滑项得到修正重构矩阵，并进行奇异值分解获得信号子空间及噪声子空间；利用MUSIC算法实现声矢量圆阵宽带相干目标方位估计。本发明具有更强的抑制噪声能力，且在低信噪比情况比矢量奇异值分解方法和前后向空间平滑具有更强的空间分辨能力。在水下宽带目标远程探测方面具有较高的优越性。
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