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公开(公告)号：CN119165444A
公开(公告)日：2024-12-20
申请号：CN202411433209.7
申请日：2024-10-15
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种大陆坡海域水下甚低频线谱目标定位方法。该方法首先构建了基于空间坐标旋转变换的三维声场模型，解决了水平接收阵的阵元位置无法精准落在计算网格点上的问题，同时对水平接收阵的阵元接收信号实现了快速预报。然后采用MVDR算法对各阶模态的多径波达角进行估计，并结合垂直模态‑水平射线理论，通过水平声线反追踪，实现了水下声源位置的准确定位。最后引入平均模态相位速度来提高多径波达角估计的精度，重新对各阶模态的多径波达角进行更为准确的估计，进一步降低了水下声源位置的定位误差。
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公开(公告)号：CN114720988B
公开(公告)日：2024-10-15
申请号：CN202210234524.1
申请日：2022-03-10
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种基于模态相位的单水听器低频宽带匹配场测距方法，在海底地形和声速剖面已知情况下，基于模态相位的稳健高效单水听器匹配场测距方法(MP‑MFP)，MP‑MFP仅需要搜索纵波速度和收发水平距离两个参数，因而具有较高的计算效率。此外，由于仅考虑模态相位而忽略模态幅度，MP‑MFP对噪声的抑制能力略有牺牲，但其对环境失配的容忍度显著提升，因而更加实用。
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公开(公告)号：CN118314171A
公开(公告)日：2024-07-09
申请号：CN202410451317.0
申请日：2024-04-15
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了基于前向滤波后向平滑的稳健目标方位跟踪方法，包括：初始化目标方位状态和均方误差矩阵；利用扩展卡尔曼滤波预测目标方位状态和均方误差矩阵，以得到正向一时刻目标方位状态和正向一时刻均方误差矩阵；根据正向一时刻目标方位状态和正向一时刻均方误差矩阵，利用扩展卡尔曼滤波更新目标方位状态和均方误差矩阵，得到目标方位状态估计和均方误差矩阵估计；利用反向扩展卡尔曼滤波获得反向一时刻目标方位状态和反向一时刻均方误差矩阵；将正向一时刻目标方位状态、正向一时刻均方误差矩阵、反向一时刻目标方位状态和反向一时刻均方误差矩阵进行信息融合，得到目标方位跟踪结果。本发明实现了高精度高稳健的水下目标方位跟踪。
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公开(公告)号：CN113281728B
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202110531162.8
申请日：2021-05-16
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种基于单矢量水听器的浅海水面水下目标判决方法，将简正波分离技术与现有方法相结合，打破了现有方法要求波导中只能存在两阶传播简正波这一苛刻限制。由于实际波导中声速在垂直方向上的非均匀性，前两阶模态组合贡献下垂直声能流正负号往往是与距离有关的，很难应用于判定水面目标与水下目标，针对这一问题，本发明给出了基于任意两阶模态或者三阶模态组合垂直声能流的水面目标与水下目标判定方法，突破了现有方法的缺陷，在实际中具有更强的应用价值。所提方法只需要单个矢量水听器，试验成本低、试验布放回收容易，计算代价低，容易在无人移动平台上实现，具有很强的工程应用前景。
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公开(公告)号：CN116299373A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310303033.2
申请日：2023-03-24
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明实施例公开了一种基于模态调频小波变换的单水听器信号模态波形分离方法，方法包括：采集水听器信号；对水听器信号进行处理，以得到声源的时域信号；将声源的时域信号利用模态调频小波变换得到声源信号的时频图；在时频图中选中需要的某阶模态所在区域进行时频域滤波，以得到选中的某阶模态的时频图；将选中的某阶模态的时频图利用逆模态调频小波变换得到该阶模态的时域波形。不仅能够稳健的分离出单水听器接收信号中包含的各阶模态的时域波形，为进一步进行参数估计提供便利，而且对于时频域滤波过程中模态范围的选择不敏感，受到时频域滤波范围变化的影响显著更小，更有可能得到准确的模态波形，有利于提高后续参数估计的准确度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115796039A
公开(公告)日：2023-03-14
申请号：CN202211549108.7
申请日：2022-12-05
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F30/27 , G06N3/0464 , G06N3/08
Abstract: 本发明涉及一种基于简正波相位与多任务神经网络的水下声源距离估计，首先在一定地声参数范围内计算仿真声压相位，并对仿真数据与实测数据进行归一化；然后利用计算得到的声压相位作为训练数据，水平距离、海底底质声速与模态信息作为监督信号训练一个多任务模型；利用测试数据对模型进行初步测试以验证方法的有效性；最后利用少量的已归一化实测复声压对模型进行微调，并在其余实测数据上再次测试。提高了距离预测能力的鲁棒性；使用迁移学习缓解仿真数据与实测数据的分布差异，实验证明仅需极少的实测数据即可大幅提升模型距离预测性能。
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公开(公告)号：CN109815942A
公开(公告)日：2019-05-28
申请号：CN201910203367.6
申请日：2019-03-18
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于海洋环境噪声信号的简正波特征提取方法，用于解决现有基于主动声信号的简正波特征提取方法隐蔽性差的技术问题。技术方案是将噪声干涉仪技术与简正波分离技术(warping变换)相结合，通过对两个接收水听器接收的海洋环境噪声信号做互相关，被动提取两点间的声场格林函数，然后对声场格林函数做warping变换，分离不同阶简正波，利用窄带滤波器过滤得到单阶模态并恢复单阶模态时域信号，最后对单阶模态信号做时频分析提取其频散特征。本发明无需主动声源，只需要两个接收水听器即可提取海洋波导的频散特征，隐蔽性好。
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公开(公告)号：CN118708946A
公开(公告)日：2024-09-27
申请号：CN202411197661.8
申请日：2024-08-29
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F18/213 , G06F17/13
Abstract: 本发明公开了一种三维不均匀海洋信道中甚低频信号多径特征提取方法，包括以下步骤：确定声线模态阶数；确定声源处声线的水平传播波数的传播波数分量；计算声线与海底作用时海底地形的波导环境变化引起的模态耦合系数矩阵；计算声线与海底作用后声线的水平传播波数的传播波数分量；计算并记录声线与海底作用后声线的水平方位角；更新声线与海底作用时的作用位置计算声线与海底作用后声线所有的水平方位角。本发明的三维不均匀海洋信道中甚低频信号多径特征提取方法通过采用射线模型简化声线在水体中的传播过程，通过求解声线与海底作用时的模态耦合微分方程，得到由于波导水平不均匀变化引起的水平传播波数改变，从而得到声线的多径特征。
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公开(公告)号：CN117910346A
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202410034282.0
申请日：2024-01-10
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F30/27 , G06N3/0464 , G06N3/088 , G06F18/241
Abstract: 本发明提出了一种泛化理论赋能的稳健无监督领域自适应目标定位方法，属于船舶与海洋工程技术领域。该方法的核心思路是将距离预测定位任务转换为深度学习的分类任务以适配深度学习，用深度学习解决任务。具体的步骤包括：数据的预处理；深度学习模型的构建；模型的训练与实测数据的输入。本发明在水声定位领域将预训练与无监督领域自适应结合，提升了定位性能本发明提出在域自适应时固定生成器以及分类器的参数不变，以保证从仿真数据上学习到的知识不被破坏；设计了域适应模块，结合预训练技术首次实现稳健的基于无监督领域自适应的水下声源定位技术；同时，本发明通过实例证明了提出的方法在多种实际情况下具有良好性能表现。
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公开(公告)号：CN117849705A
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202410249595.8
申请日：2024-03-05
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本申请公开了一种目标跟踪方法，针对在探测范围内存在强干扰影响时，现有目标方位估计方法均存在目标方位跟踪性能严重下降的问题，所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种高稳健多目标DOA跟踪方法、系统、芯片及设备，自适应确定波束形成权向量，使根据波束形成权向量得到的稳态波束图与期望得到的波束图差异满足预设要求，通过计算方位谱输出对目标方位进行粗估计，利用GM模型预测下一时刻的目标方位关联参数，通过波束形成权向量对预测的下一时刻的目标方位关联参数进行修正，消除了水下环境噪声对目标方位跟踪方法性能的影响，实现了高精度高稳健的水下目标方位跟踪。
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