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公开(公告)号：CN113495275A
公开(公告)日：2021-10-12
申请号：CN202110563538.3
申请日：2021-05-24
Applicant: 中国海洋大学
Abstract: 本发明属于水中目标探测技术领域，公开了一种单水听器垂直合成孔径被动定位方法、系统及应用，构建单水听器合成垂直孔径策略与声场模型；定义速度代价函数，进行目标径向运动速度估计；定义距离‑深度模糊度函数，预估目标距离和深度；定义距离代价函数，提高目标距离和深度估计精度，得到最优目标位置。针对长孔径垂直阵存在的设计复杂度高、布放困难、姿态不易控制等问题，本发明利用垂直运动单个水听器实现垂直阵合成孔径，结合垂直阵匹配场被动定位方法，估计水下目标位置和运动速度；在降低系统设计和布设复杂度的前提条件下，充分发挥垂直阵目标探测的优势，为水下运动平台探测目标提供新思路，为改善运动平台探测能力提供技术支持。
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公开(公告)号：CN113495275B
公开(公告)日：2024-08-23
申请号：CN202110563538.3
申请日：2021-05-24
Applicant: 中国海洋大学
Abstract: 本发明属于水中目标探测技术领域，公开了一种单水听器垂直合成孔径被动定位方法、系统及应用，构建单水听器合成垂直孔径策略与声场模型；定义速度代价函数，进行目标径向运动速度估计；定义距离‑深度模糊度函数，预估目标距离和深度；定义距离代价函数，提高目标距离和深度估计精度，得到最优目标位置。针对长孔径垂直阵存在的设计复杂度高、布放困难、姿态不易控制等问题，本发明利用垂直运动单个水听器实现垂直阵合成孔径，结合垂直阵匹配场被动定位方法，估计水下目标位置和运动速度；在降低系统设计和布设复杂度的前提条件下，充分发挥垂直阵目标探测的优势，为水下运动平台探测目标提供新思路，为改善运动平台探测能力提供技术支持。
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公开(公告)号：CN116593965B
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202310882753.9
申请日：2023-07-19
Applicant: 中国海洋大学
Abstract: 本申请属于水声信号处理技术领域，提供一种基于远场机会声源的水平阵阵型估计方法，所述水平阵包括水平布设的多个水听器阵元，且各个阵元的间距不变，本方法包括以下步骤：建立关于水平阵的阵型及远场机会声源的方位的非线性方程组；基于水平阵接收到的水声信号获取相邻阵元相位差矢量的估计值；使用所述相邻阵元相位差矢量的估计值求解所述非线性方程组，得到水平阵阵型曲线的估计结果。本申请所提供的方法无需专门设置主动声源进行配合，且计算量小，速度快，适用于在各类复杂海况下对水平阵阵型进行实时估计校正。
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公开(公告)号：CN116299156B
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202310601868.6
申请日：2023-05-26
Applicant: 中国海洋大学
IPC: G01S3/802
Abstract: 本申请属于水声信号处理技术领域，提供一种水听器垂直阵阵元位置估计方法及其优化策略，所述估计方法包括以下步骤：通过至少两个远场声源分别向水听器垂直阵发射标定信号，对于每个远场声源发射的标定信号，分别通过各个阵元进行接收并对接收信号进行波束形成处理，基于波束形成处理的结果估计水听器垂直阵的实际布设轨迹的俯仰角在该远场声源所在的远场平面上对应的投影俯仰角；基于至少两个所述投影俯仰角获取的估计值以及水听器垂直阵的实际布设轨迹的方位角的估计值；基于所述、估计各个阵元的实际位置。本申请利用简正波的方向特性，通过两个非共面的远场声源发射的标定信号进行波束形成，能够同时获得水听器垂直阵的完整阵型信息。
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公开(公告)号：CN113325399A
公开(公告)日：2021-08-31
申请号：CN202110563547.2
申请日：2021-05-24
Applicant: 中国海洋大学
Abstract: 本发明属于水中目标声辐射特性测量技术领域，公开了一种水下声源功率谱特征获取方法、系统及应用，所述水下声源功率谱特征获取方法包括：水平阵接收目标辐射信号及傅里叶变换预处理；计算距离‑频率域的声强干涉结构；确定声功率谱与声强干涉结构的关系；利用插值算法沿干涉亮纹提取声强值；进行声源功率谱估计。本发明根据声场多途传播特性，利用声场在距离‑频率域的干涉条纹结构，设计基于水平阵的目标辐射特性测量方法，为我国近海目标特性测量提供新思路。相对于传统的水平阵模基匹配声辐射特性测量方法，本发明不需要完备的海洋环境信息和已知目标的绝对位置信息，充分利用浅海信道声传播特性，功率谱特征估计算法简单、浅海测试实用性强。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113312765A
公开(公告)日：2021-08-27
申请号：CN202110554787.6
申请日：2021-05-21
Applicant: 中国海洋大学
IPC: G06F30/20
Abstract: 本发明属于声纳设计与效能评估技术领域，公开了一种目标‑海洋环境‑声纳耦合特性综合仿真系统及方法，包括：目标特性仿真模块根据预设的连续谱、线谱、调制谱参数生成各类目标辐射噪声的仿真数据；海洋环境声传播特性仿真模块根据预设的海洋环境参数、目标与声纳之间的相对位置和运动速度生成声传播特性仿真数据；声纳信号输出仿真模块根据预设的声纳阵列参数生成声纳各阵元和阵列波束输出仿真数据；综合显示与操控模块进行仿真数据的可视化以及人机交互。本发明全面展示了目标‑海洋环境‑声纳之间的耦合特性变化规律，可显著减少声纳设计和效能评估中的湖海试验环节，提高设计和评估效率，降低设计反复风险和试验成本。
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公开(公告)号：CN113312765B
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202110554787.6
申请日：2021-05-21
Applicant: 中国海洋大学
IPC: G06F30/20
Abstract: 本发明属于声纳设计与效能评估技术领域，公开了一种目标‑海洋环境‑声纳耦合特性综合仿真系统及方法，包括：目标特性仿真模块根据预设的连续谱、线谱、调制谱参数生成各类目标辐射噪声的仿真数据；海洋环境声传播特性仿真模块根据预设的海洋环境参数、目标与声纳之间的相对位置和运动速度生成声传播特性仿真数据；声纳信号输出仿真模块根据预设的声纳阵列参数生成声纳各阵元和阵列波束输出仿真数据；综合显示与操控模块进行仿真数据的可视化以及人机交互。本发明全面展示了目标‑海洋环境‑声纳之间的耦合特性变化规律，可显著减少声纳设计和效能评估中的湖海试验环节，提高设计和评估效率，降低设计反复风险和试验成本。
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公开(公告)号：CN112415474B
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202011134676.1
申请日：2020-10-21
Applicant: 中国海洋大学
IPC: G01S5/18
Abstract: 本发明属于水中目标探测技术领域，公开了一种线性差频匹配场处理水中目标声学被动定位方法、介质，包括垂直阵各阵元信号预处理、搜索网格划分与拷贝场计算(包括实测环境参数输入)、高阶互谱处理、代价函数与目标声源距离估计、目标声源深度估计。本发明有效的解决常规匹配场处理目标距离估计的多值问题；进而利用距离估计值和简正波的完备性条件，实现目标声源深度估计；由于相邻频率简正波对应的模态射线传播路径基本相同，利用相邻频率互谱处理，抑制或削弱环境起伏的影响，相比于传统匹配场定位方法，线性差频匹配场方法增加了对环境起伏的宽容性，提高了水中目标定位的稳定性；有效减少拷贝场计算量，提高定位方法的计算效率。
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公开(公告)号：CN105997448B
公开(公告)日：2019-04-26
申请号：CN201610285371.8
申请日：2016-04-30
Applicant: 中国海洋大学
IPC: A61H3/06
Abstract: 本发明是给盲人设计的全新频域投影式超声回波定位导盲仪，其核心在于信号处理。以前所有设计是对超声回波信号进行处理，提取障碍物信息，并通过音频或振动方式反馈给使用者。由于信号处理单元的识别分析能力有限，以上发明只能探测前方障碍物，无法感知周围的环境信息。本专利设备中的信号处理单元是通过频域投影形式将超声频段的回波信号变换成人耳可听的声音频段，声信号在降频的同时在时域上被拉伸扩展，直接将该信号通过耳机传送给人耳。人脑听觉中枢是真正的信号处理器，听觉系统通过分析双耳回波信号的强度，方向，频谱分析判断周围的环境信息。使用佩戴该设备可逐步开发人耳听觉系统的回波定位能力，可以像蝙蝠、海豚一样感知周围环境。
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公开(公告)号：CN113325399B
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202110563547.2
申请日：2021-05-24
Applicant: 中国海洋大学
Abstract: 本发明属于水中目标声辐射特性测量技术领域，公开了一种水下声源功率谱特征获取方法、系统及应用，所述水下声源功率谱特征获取方法包括：水平阵接收目标辐射信号及傅里叶变换预处理；计算距离‑频率域的声强干涉结构；确定声功率谱与声强干涉结构的关系；利用插值算法沿干涉亮纹提取声强值；进行声源功率谱估计。本发明根据声场多途传播特性，利用声场在距离‑频率域的干涉条纹结构，设计基于水平阵的目标辐射特性测量方法，为我国近海目标特性测量提供新思路。相对于传统的水平阵模基匹配声辐射特性测量方法，本发明不需要完备的海洋环境信息和已知目标的绝对位置信息，充分利用浅海信道声传播特性，功率谱特征估计算法简单、浅海测试实用性强。
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