基于粒子群优化补偿的单矢量水听器浅海多目标测向方法

    公开(公告)号:CN117890853B

    公开(公告)日:2025-03-25

    申请号:CN202410024987.4

    申请日:2024-01-08

    Abstract: 本发明基于粒子群优化补偿的单矢量水听器浅海多目标测向方法,包括:1)提取单矢量水听器的通道信息;2)搜索一处点源信号作为协作声源;3)初始化;4)更新每个粒子的适应度,更新符合逆不完全伽马函数的变化规律;5)计算粒子个体最优值和群体全局最优值;6)更新粒子速度、位置;7)重复4)‑6),直至满足条件,得到水平和垂直维度的最佳补偿角,对应目标源的最大补偿;8)提取四通道各频率单元的瞬时相位,做瞬时相位差加权处理;9)得到声能流波束域信息;10)对声能流波束域进行判别与目标提取,得到目标特征谱信息;11)统计目标出现的次数;12)对信号进行相位补偿;13)对多目标进行方位估计。

    基于浅海信道模型的单矢量水听器多维高精度测向方法

    公开(公告)号:CN117538820B

    公开(公告)日:2024-12-31

    申请号:CN202311568746.8

    申请日:2023-11-22

    Abstract: 本发明基于浅海信道模型的单矢量水听器多维高精度测向方法:提取水听器的声压及三维振速通道信息,离散化处理;搜索一点源目标信号作为协作声源,获取声压、水平及垂直振速;对振速进行相位搜索补偿,并计算相关系数,直至搜完所有补偿角,得到振速最佳补偿相角;对四通道离散信号进行FFT变换,对水平及垂直振速分别相位偏置补偿,提取瞬时相位;对瞬时相位差进行方差计算并均值滤波后加权到相对应的各个频率单元上,得到频域估计值;将声压与三维振速频域估计值进行三通道声压振速共轭互谱处理后取实部,得到三维声能流估计值,对各频点进行水平方位角和俯仰角估计;对各频点方位角进行聚类划分处理,以声能流为权值统计角度估计值,得到方位。

    基于特征谱跟踪的单矢量水听器水下多目标高稳定测向方法及系统

    公开(公告)号:CN116819432B

    公开(公告)日:2024-12-31

    申请号:CN202310004193.7

    申请日:2023-01-03

    Abstract: 本发明公开了基于特征谱跟踪的单矢量水听器水下多目标高稳定测向方法及系统,方法包括:1、拾取数据,截取超低频信号;采样处理,划分N帧数据;2、对离散信号进行FFT分析,并做瞬时相位差方差加权处理,得到频谱;3、对声压、振速信息做互谱方位估计,基于声能流的多目标检测与方位估计,对多目标特征谱信息锁定并跟踪;4、对多目标基于特征谱进行二次方位估计,计算各目标特征谱方位信息,方位声能流聚类处理,得到目标方位与特征谱信息;5、重复步骤2~4,更新迭代得到目标方位与特征谱信息数据集,对前后时间段数据集进行融合并做欧氏距离计算,通过度量空间门限进行匹配处理;6、剔除方位估计结果中的野值,输出多目标高稳定方位信息。

    基于非共点矢量传感的UUV用声纳测向系统及方法

    公开(公告)号:CN118759450A

    公开(公告)日:2024-10-11

    申请号:CN202411253098.1

    申请日:2024-09-09

    Abstract: 本发明公开了基于非共点矢量传感的UUV用声纳测向系统及方法。该系统包括端盖、承压仓、非共点矢量传感器声纳和自恢复悬挂装置。非共点矢量传感器声纳由两个球形的水听器组成,一个水听器内放置声压传感器和振速Vz传感器,一个水听器内放置振速Vx传感器和振速Vy传感器;将两个水听器使用弹簧固定在两个悬挂框内,形成非共点设计。该系统空间安装尺寸小,适用于小型水下平台。该方法采用基于复声强器的加权直方图法进行目标方位粗估计;然后利用时延差法计算出振速X、Y通道与声压P通道之间的相位偏差;最后对振速X、Y通道进行相位补偿,实现高精度的方位估计。

    基于多分组正交宽带调制解调的隐蔽水声通信方法

    公开(公告)号:CN118740318A

    公开(公告)日:2024-10-01

    申请号:CN202411232659.X

    申请日:2024-09-04

    Abstract: 本发明公开了基于多分组正交宽带调制解调的隐蔽水声通信方法,该方法首先采集原始噪声信号,构建正交宽带海洋噪声序列库,选择不同时段通信的信息传输载体,以及得到有效载荷信号的通信数据帧。其次构建信道匹配信号,并添加同步头,组成待发射通信信号发送到水声信道中。然后接收端得到接收信号,进行信号处理,再进行码元分割。最后利用作为信息传输载体的正交宽带海洋噪声序列与码元分割后的码元进行多路匹配滤波,抽样判决后得到解调结果,完成通信。本发明将自身信号隐蔽于背景噪声之中,且不同时段采用不同类型组别的噪声序列,信息传输载体不固定,保证了信息传输时的隐蔽性。

    基于粒子群优化补偿的单矢量水听器浅海多目标测向方法

    公开(公告)号:CN117890853A

    公开(公告)日:2024-04-16

    申请号:CN202410024987.4

    申请日:2024-01-08

    Abstract: 本发明基于粒子群优化补偿的单矢量水听器浅海多目标测向方法,包括:1)提取单矢量水听器的通道信息;2)搜索一处点源信号作为协作声源;3)初始化;4)更新每个粒子的适应度,更新符合逆不完全伽马函数的变化规律;5)计算粒子个体最优值和群体全局最优值;6)更新粒子速度、位置;7)重复4)‑6),直至满足条件,得到水平和垂直维度的最佳补偿角,对应目标源的最大补偿;8)提取四通道各频率单元的瞬时相位,做瞬时相位差加权处理;9)得到声能流波束域信息;10)对声能流波束域进行判别与目标提取,得到目标特征谱信息;11)统计目标出现的次数;12)对信号进行相位补偿;13)对多目标进行方位估计。

    一种基于动态时间弯曲算法的机械系统声纹信号匹配方法

    公开(公告)号:CN113889147A

    公开(公告)日:2022-01-04

    申请号:CN202111176199.X

    申请日:2021-10-09

    Abstract: 本发明公布了一种基于动态时间弯曲算法的机械系统声纹信号匹配方法。本发明首先采用基于数据跟踪的自相关处理方法实现背景噪声抑制,再采用基于音谱分析的峰值检测技术对降噪信号进行峰值检测,最后采用基于动态时间弯曲算法的声纹信息匹配技术对实时信号进行分类判型。该处理方法将基于动态时间弯曲算法的声纹信息匹配技术与基于音谱分析的峰值检测技术以及基于数据跟踪的自相关处理技术进行有机结合,实现了基于动态时间弯曲算法的机械系统声纹匹配与识别技术,可对机械系统早期隐性故障进行有效监测。仿真实验证明该方法具有较好的工程实用性。

    基于声能流矢量补偿的水下目标高精度DOA估计方法

    公开(公告)号:CN110244260B

    公开(公告)日:2021-06-29

    申请号:CN201910521257.4

    申请日:2019-06-17

    Inventor: 白兴宇 欧宏飞

    Abstract: 本发明公开了基于声能流矢量补偿的水下目标高精度DOA估计方法。该方法包括以下步骤:首先通过多目标DOA估计,估计出目标的大致方位;然后计算出各向异性噪声在目标方位的声能流分量;最后将目标方向声能流与噪声的声能流分量进行矢量减,从而得到抑制噪声干扰后的目标声能流;最后用抑制噪声后的声能流重新进行多目标DOA估计,从而实现水下目标高精度DOA估计。本发明根据接收声能流为各噪声源声能流矢量和的各向异性噪声场声能流模型,利用声压和质点振速联合信息处理技术,对目标声能流进行反向补偿,并与复声强器多目标DOA估计法相结合,通过抑制各向异性噪声干扰,进而实现各向异性噪声场中对水下目标的高精度DOA估计。

    一种基于宽带谱处理的机械系统故障检测方法

    公开(公告)号:CN112033656A

    公开(公告)日:2020-12-04

    申请号:CN202010878023.8

    申请日:2020-08-27

    Inventor: 白兴宇 华生辉

    Abstract: 本发明公开了一种基于宽带谱处理的机械系统故障检测方法。该方法包括以下步骤:步骤S1:声学传感器采集机械系统运行状态声纹信号s(n);步骤S2:对采集的信号s(n)进行噪声抑制处理ss(n);步骤S3:对正常状态信号进行延时采集经过步骤S2组成正常状态声纹库N_S(n);步骤S4:基于N_S(n)对ss(n)进行声纹匹配,匹配则更新正常状态声纹库N_S(n),不匹配则更新故障状态声纹库及故障标签编辑;步骤S5:发现故障则进行预警提示,并返回步骤S1,若无故障直接返回步骤S1。本发明不依赖于故障信号的先验知识,对信号的信息利用率高,提高了信号的信噪比,检测结果更加准确。

    基于声能流矢量补偿的水下目标高精度DOA估计方法

    公开(公告)号:CN110244260A

    公开(公告)日:2019-09-17

    申请号:CN201910521257.4

    申请日:2019-06-17

    Inventor: 白兴宇 欧宏飞

    Abstract: 本发明公开了基于声能流矢量补偿的水下目标高精度DOA估计方法。该方法包括以下步骤:首先通过多目标DOA估计,估计出目标的大致方位;然后计算出各向异性噪声在目标方位的声能流分量;最后将目标方向声能流与噪声的声能流分量进行矢量减,从而得到抑制噪声干扰后的目标声能流;最后用抑制噪声后的声能流重新进行多目标DOA估计,从而实现水下目标高精度DOA估计。本发明根据接收声能流为各噪声源声能流矢量和的各向异性噪声场声能流模型,利用声压和质点振速联合信息处理技术,对目标声能流进行反向补偿,并与复声强器多目标DOA估计法相结合,通过抑制各向异性噪声干扰,进而实现各向异性噪声场中对水下目标的高精度DOA估计。

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