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公开(公告)号：CN109933949A
公开(公告)日：2019-06-25
申请号：CN201910262885.5
申请日：2019-04-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明涉及一种建立含气泡水介质中波动-振动非线性声场的方法，建立“波动-气泡体积三阶振动”方程；设置初始条件和边界条件；确定时间长度Tt和空间距离Tl，设置步长划分网格；微分项改写为差分形式；通过对声源项耦合“波动-气泡体积三阶振动”方程，得到差分方程组；设置声压和气泡体积变化量初始值；计算时间节点nt气泡体积变化值和声压值 后nt加1；当nt≤Nt时，重复上一步，计算至时间域最后点Nt，当nt＝Nt时，重新设置nt＝3；利用初始参数 和 计算空间域上最后节点Ns上的声压值 nt加1；当nt≤Nt时，重复上一步，计算至时间域最后点Nt。本发明通过声压激励项进行耦合，对波动—振动非线性方程进行数值耦合计算，同时获得含气泡水介质中非线性声场特性和气泡非线性动力学特性。
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公开(公告)号：CN106841382B
公开(公告)日：2019-06-14
申请号：CN201710050645.X
申请日：2017-01-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01N29/00
Abstract: 本发明提供的是一种基于三波耦合互作用原理的非均匀混合介质非线性系数测量方法。通过分步向非均匀混合介质和水介质中发射三列满足耦合工作互作用条件的声波，对比混合介质与纯水介质中声波发生明显声压级变化的观测距离量，并经过模型和测试结果修正，间接获得混合介质的非线性系数测量结果。该方法不依赖于声波相位和声压等参数的测量精度，可有效提高非线性系统的实验测量精度，测试方法适用于实验水箱条件，且测试步骤简单，测量精度高，具有较高的应用价值。
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公开(公告)号：CN108919176A
公开(公告)日：2018-11-30
申请号：CN201810165467.X
申请日：2018-02-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S3/802
Abstract: 本发明公开了一种单矢量传感器增秩MUSIC测向技术，属于传感器信号处理技术领域。MUSIC测向技术估计误差小，精度高，它要求声矢量传感器接收的海洋环境噪声的协方差矩阵为单位阵。在海洋环境噪声场中，声矢量传感器的声压通道和振速通道接收到的海洋环境噪声功率并不相等，导致MUSIC测向技术在水下目标探测中无法得到应有的高精度估计。本发明发现声矢量传感器的声压通道和振速通道接收到的环境噪声功率不一致性引起一个虚源。为保证目标导向矢量和噪声子空间的正交性，本发明把此虚源的导向矢量归于信号子空间而非噪声子空间。在较低信噪比下，本发明仍旧具有尖锐的空间谱峰和较小的估计误差。本发明可用于解决海洋环境噪声中对弱目标的被动测向问题。
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公开(公告)号：CN108469599A
公开(公告)日：2018-08-31
申请号：CN201810164749.8
申请日：2018-02-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S3/80
Abstract: 本发明公开了一种声矢量传感器幅度加权MUSIC测向方法，属于传感器信号处理技术领域，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。本发明联合估计目标角度和声压通道与振速通道的环境噪声功率，补偿掉了声压和振速通道环境噪声功率的不一致性，保证了在低信噪比条件下，此测向方法仍具有较高的估计精度和分辨力。同时解决了已有MUSIC测向技术在海洋环境噪声场中应用时旁瓣高、主瓣胖、无法分辨两个目标的难题，可有效用于解决海洋环境噪声场中对弱目标以及双目标的被动测向问题。
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公开(公告)号：CN106680762A
公开(公告)日：2017-05-17
申请号：CN201611158285.7
申请日：2016-12-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S3/802
Abstract: 本发明涉及一种基于互协方差稀疏重构的声矢量阵方位估计方法。本发明包括：(a)获得声矢量阵接收数据，在感兴趣的空间Θ中生成关于声源信号的矢量阵空域稀疏化表示；(b)在每一个方位角θk上，生成M×M维声压—振速互协方差矩阵R(p+vc)(θk)；(c)充分利用声压—振速联合处理中，信号和噪声之间的不相关性以及信号和信号之间，噪声与噪声之间的独立性，将互协方差矩阵中的Φ(vc)(θk)化为K×K维对角矩阵等。本发明构造了新的声源信号稀疏表示形式，这种形式不同于以往将矢量阵中的振速通道仅仅看作和声压通道相同的标量进行处理，而是充分利用了声压—振速联合处理的优势，极大的提高了阵列信号处理的噪声抑制能力。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106199505A
公开(公告)日：2016-12-07
申请号：CN201610487737.X
申请日：2016-06-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S3/80
CPC classification number: G01S3/8003
Abstract: 本发明提供的是一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)、Vx(t)和Vy(t)；得到相位模态域声压通道及振速x、y通道接收信号Pe(t)、Vex(t)和Vey(t)；将Vex(t)、Vey(t)通过电子旋转得到组合振速Vec(t)，由Pe(t)和Vec(t)得到协方差矩阵Repv，引入酉矩阵Q对Repv作变换得到模态域声压振速联合处理的实值协方差矩阵Rpv；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ωrob；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：CN105301582A
公开(公告)日：2016-02-03
申请号：CN201510662611.7
申请日：2015-10-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G01S7/529 , G01S7/5345
Abstract: 本发明公开了一种水下声场中的弱信号增强方法。包括以下步骤：利用非线性波动方程建立弱信号增强的参数模型；测量介质的非线性参数；估计声场中弱信号的频率和幅度；由接收点R0前d米处的泵波发生器发射两列角频率为ω2和ω3的泵波信号，在声波的传播过程中将泵波的能量转化为弱信号波的能量；根据泵波发生器与接收水听器之间的收发距离d,调整泵波信号的幅度，使接收水听器与弱信号增强模型的最大增益点位置一致，实现弱信号的最大增强；本发明的增强效果不受基阵尺度的制约，并对于信号的初始声压级不敏感，不存在相同步条件，增强方法具有较强的稳定性。
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公开(公告)号：CN103197282B
公开(公告)日：2015-12-02
申请号：CN201310084562.4
申请日：2013-03-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S5/18
Abstract: 本发明提供的是一种基于幅度补偿的MVDR时反聚焦定位方法。（a）建立浅海多途条件下的水平声压均匀线列阵接收信号模型；（b）将声源发射信号经过不同途径到达各个阵元的通道视为多途信道；（c）对发射信号和冲击响应函数进行频域变换；（d）在与声源等深的水平面S上进行逐点扫描；（e）频域变换；（f）在信号频带范围fl～fh内划分K个互不重叠的子带；（g）定义基于幅度补偿的MVDR时反聚焦的约束条件；（h）得到累积K个频带的总的空间谱；（i）设置合适扫描步长，重复（d）至（h）的步骤。本发明不仅可准确获得声源的空间位置信息，还可同时获得声源的强度信息。
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公开(公告)号：CN102901559A
公开(公告)日：2013-01-30
申请号：CN201210374317.2
申请日：2012-09-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01H17/00
Abstract: 本发明涉及噪声领域，具体涉及一种适用于大型声源的声场分离和重建的声场分离和重构方法。本发明包括如下步骤：获取测量面上声压和法向质点振速；对位于两个声源之间的测量面进行补零扩展；获取扩展测量面与两个声源表面即声源面之间的传递矩阵；建立测量面上声压和法向质点振速之间的传递关系；获取第一声源面和第二声源面上的声压和法向质点振速。本发明采用单测量面和局部近场声全息法进行声场分离和重构，具有方法简单、计算时间短、计算效率高的特点。可以广泛应用于大尺寸声源声场的近场声全息测量、材料反射系数的测量、散射声场的分离等。
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公开(公告)号：CN102510548A
公开(公告)日：2012-06-20
申请号：CN201110316125.1
申请日：2011-10-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: H04R3/00
Abstract: 本发明提供了一种非线性介质中声波相互作用后声能量的输出调节方法。(a)频率为ω3的泵波和频率为ω1的弱信号波发生非线性相互作用，产生频率为ω2的谐振波；(b)根据所述泵波、弱信号波和谐振波的频率ω3、ω1和ω2，分别计算相互作用后三列波位移x处的幅值B1(x)、B2(x)和B3(x)；(c)根据获得的泵波幅值B3(x)、弱信号波幅值B1(x)及谐振波幅值B2(x)的变化特点实现对三列波的输出能量调节。本发明结合光学与水声学中声波相互作用的基本原理，确定生成声波的能量变化呈现脉动规律，可以根据实际需要调节各列波的输出能量。
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