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公开(公告)号：CN118425874A
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202410520990.5
申请日：2024-04-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种阵列幅度相位误差估计方法，属于阵列信号处理技术领域。本发明针对现有阵列幅度相位误差估计方法不适用于均匀线阵的问题。步骤包括：将均匀线性阵列虚拟成均匀平面阵，并划分为两个子阵；基于两个子阵的协方差矩阵进行空间平滑算法的处理得到虚拟均匀平面阵的协方差矩阵；进行特征分解得到估计的噪声功率值；进而得到去噪后协方差矩阵，再由其主对角线元素计算得到阵元幅度误差估计值；对去噪后协方差矩阵进行补偿，再去除补偿后得到的协方差矩阵中的强干扰项得到去强干扰后矩阵；再根据子空间波达方向估计理论，定义二维空间谱进行远场窄带信号的波达方向估计，进而实现阵元相位误差估计。本发明用于阵列幅度相位误差估计。
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公开(公告)号：CN117419794A
公开(公告)日：2024-01-19
申请号：CN202311358243.8
申请日：2023-10-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种水下垂向运动声源声场的干涉结构规律分析方法，涉及水下声场特性分析领域。本发明是为了解决现有水下运动目标生成分析方法无法分析水下垂向运动特征，从而导致无法获得准确的海洋环境信息的问题。本发明包括：基于射线理论构建浅海水下垂向运动声源的多普勒多途信号声场模型，然后利用多普勒多途信号声场模型获取接收器接收信号的时频域谱图：获取接收信号的时频域谱图中波峰连续变化的位置，作为浅海多途信号间干涉条纹的轨迹；基于浅海多途信号间干涉条纹的轨迹，获取干涉条纹的干涉周期及干涉条纹宽度，从而获得干涉条纹的变化规律。本发明用于分析水下高速垂向运动声源场的干涉结构。
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公开(公告)号：CN115687901B
公开(公告)日：2023-06-16
申请号：CN202211273705.1
申请日：2022-10-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F18/213 , G06F18/21 , G01S7/52
Abstract: 基于浅水声场相关性的水面水下目标分辨方法及设备，属于水声水面水下目标分辨技术领域。为了解决现有基于浅海波导理论的水面水下目标分辨方法存在由于垂直阵列的姿态难以保持导致的影响分辨效果的问题，以及高阶简正波模态的能量随距离衰减不利于模态特征方法的使用的问题。本发明分别使用水平阵的前段和后段分别对目标做波束形成，将两段波束形成输出信号做互谱，然后通过对互谱相位随频率变化的理论分析，最后利用深度相关且不受频谱幅度波动影响的相位统计特征用于深度分辨。本发明用于水面水下目标分辨。
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公开(公告)号：CN115824219A
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202211519648.0
申请日：2022-11-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提出一种基于改进人工势场法的AUV执行水下目标定位任务的航路规划方法。采用本发明所述的航路规划方法，能解决自主水下航行器(AUV)执行水下目标定位任务时驶入定位误差较大的区域的问题。步骤1：AUV在传统人工势场法作用下行驶，行驶过程中接收目标的声信号信息，获取解算所需的时延差信息；步骤2：根据获得的时延差信息解算出目标的位置坐标，通过目标位置坐标建立定位精度势场和视距力；步骤3：将定位精度势场和视距力加入传统的人工势场法中，得到改进的人工势场法，使用改进的人工势场法为AUV规划航迹。本发明具有广泛的应用前景，可应用于对水下失事目标黑匣子进行搜探以及对敌方水下目标进行探测、侦察、监视等。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114563760B
公开(公告)日：2023-02-07
申请号：CN202210115326.3
申请日：2022-02-07
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提出了一种基于SCA阵型的二阶超波束形成方法、设备及介质，所述SCA阵型由三个ULA穿插组成的，首先，利用常规波束形成技术对子阵1和子阵2的接收信号进行处理；其次，利用分裂波束对子阵3的接收信号进行处理；然后，利用以上结果计算二阶“和”波束以及二阶“差”波束；将二阶“和”波束以及二阶“差”波束进行高阶差运算获得二阶超波束形成输出；通过对二阶超波束方位谱的谱峰搜索即可得到波达方向的估计值。通过仿真结果验证表明，本发明所述方法能有效锐化波束、抑制旁瓣高度，且在相干多目标条件下估计精度优于最小处理器和MUSIC。
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公开(公告)号：CN115436873A
公开(公告)日：2022-12-06
申请号：CN202210949581.8
申请日：2022-08-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 基于阵列流形矢量映射的孔径扩展方法、系统、计算机及储存介质，涉及阵列信号处理领域。解决原有内插法映射矩阵会导致白噪声变为色噪声，严重影响信号子空间和噪声子空间的划分，最终影响DOA算法的性能问题。本发明提供一种基于阵列流形矢量映射的孔径扩展方法，所述方法包括：利用阵列采集信号，获取阵列接收数据；根据所述的阵列接收数据获取阵列接收数据的协方差矩阵；利用阵列流形矢量映射方法，获取阵列流形矢量的映射矩阵；根据所述导向矢量的映射矩阵，对阵列接收数据的协方差矩阵进行映射处理，完成矢量映射的孔径扩展。本发明适合应用于DOA估计领域。
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公开(公告)号：CN115390077A
公开(公告)日：2022-11-25
申请号：CN202210898584.3
申请日：2022-07-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明本发明属于水下声学测量领域，公开了一种双基元条件下水下机动目标瞬时航速解析求解方法。建立水下机动目标瞬时航速声学估计模型；利用双基元的方位角信息和多普勒频移信息，求出机动目标的速度值；利用目标速度值和多普勒频移，计算目标相对两个基元的径向速度分角；利用径向速度角和基元观测方位角计算目标航向角，获得航向角多解；剔除伪解，得到目标真实的航向角。用以解决需要依赖多个观测平台，速度估计精度严重依赖位置估计精度，需要一段时间观测才能得到目标的速度，且得到的速度信息反映的是目标在此段时间内的平均速度的问题。
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公开(公告)号：CN114280533B
公开(公告)日：2022-10-21
申请号：CN202111590585.3
申请日：2021-12-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S3/802
Abstract: 本发明是一种基于l0范数约束的稀疏贝叶斯DOA估计方法。本发明涉及水下声学探测技术领域，本发明基于水下阵列信号，构建阵列接收的空域稀疏信号模型；构建超参数概率分布模型，通过贝叶斯公式获得待恢复稀疏信号的后验概率分布；构建超参数的目标函数，并在信号功率的目标函数中引入l0范数约束，通过期望最大化算法(EM)对超参数进行迭代更新；通过收敛得到的超参数重构空域稀疏信号，进而获得DOA估计结果迭代终止后，确定空间谱。在稀疏贝叶斯学习结构中，本发明仅加快了超参数γ的收敛速度，对信号模型无特殊需求。
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公开(公告)号：CN114218764B
公开(公告)日：2022-10-21
申请号：CN202111417897.4
申请日：2021-11-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/20 , G06F119/02 , G06F119/10
Abstract: 本发明公开了一种水下运动声源动态声场模拟计算方法及系统，其中，该方法包括：根据预设运动声源建立坐标系并划分接收水听器的网格点；对声源的发射信号进行降采样获得序列；对序列插值得到声源位置序列；令i＝0，n＝0，计算水听器i上对应时刻n时，水听器与声源之间的冲激响应，并计算接收信号的时间序列ri(t)；迭代上述过程，直到n等于运动轨迹长度，此时得到的ri(t)为水听器i上的接收信号时间序列；令i＝i+1，n＝0，将水听器位置改为下一个网格点，重复计算，直到所有网格点上的接收信号计算完成；将所有网格点计算得到的接收信号进行组合，起始时刻对齐，最后得到动态声场模拟计算结果。该方法能在声源以任意速度运动和复杂界面下，对其产生的动态声场和接收信号进行模拟计算。
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