检索结果-内蒙古大学图书馆

声学学报 2025年第2期50卷 525-536页

作者：郝帅峰郑思远童峰陈东升厦门大学海洋与地球学院厦门361102 厦门大学导航与位置服务技术国家地方联合工程研究中心厦门361005 自然资源部第三海洋研究所厦门361005

针对水声传感网络(UASN)在复杂多变海洋环境条件下网络路由适应性差,导致网络性能起伏严重、鲁棒性低的问题,通过不同层面、不同机制的环境认知进行链路质量评估及路由优化,提出一种综合链路质量认知路由方法。首先,定义了由莱斯因子、... 详细信息

针对水声传感网络(UASN)在复杂多变海洋环境条件下网络路由适应性差,导致网络性能起伏严重、鲁棒性低的问题,通过不同层面、不同机制的环境认知进行链路质量评估及路由优化,提出一种综合链路质量认知路由方法。首先,定义了由莱斯因子、信噪比、节点负载等多维度参数组成的综合链路质量特征,对变化海洋环境下的信号、信道、链路信息进行综合感知,并通过结合多址接入交互与监听实现低开销链路质量评估;在此基础上,根据理想解相似排序法设计多属性优化机制进行UASN路由的认知优化。仿真及实际海洋环境下开展的水声传感网络试验结果表明,所提方法可获得优于固定路由及常规认知路由方法的网络数据包投递率等网络指标,验证了通过认知优化改善水声传感网络对海洋环境适应性的有效性。

关键词：水声传感网络认知路由综合链路质量多属性优化

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偏差未补偿自适应边缘化容积卡尔曼滤波跟踪方法

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电子与信息学报 2025年第1期47卷 156-166页

作者：邓洪高余润华纪元法吴孙勇孙少帅桂林电子科技大学信息与通信学院桂林541004 桂林电子科技大学广西精密导航技术与应用重点实验室桂林541004 桂林电子科技大学数学与计算科学学院桂林541004 卫星导航定位与位置服务国家地方联合工程研究中心桂林541004

针对存在突变测量偏差和未知时变量测噪声场景下的目标跟踪问题,该文提出一种偏差未补偿自适应边缘化容积卡尔曼滤波跟踪方法。首先通过建立差分量测方程来消除恒定的测量偏差,同时构建满足beta-Bernoulli分布的指示变量识别突变测量偏... 详细信息

针对存在突变测量偏差和未知时变量测噪声场景下的目标跟踪问题,该文提出一种偏差未补偿自适应边缘化容积卡尔曼滤波跟踪方法。首先通过建立差分量测方程来消除恒定的测量偏差,同时构建满足beta-Bernoulli分布的指示变量识别突变测量偏差,将相邻时刻目标状态扩维以满足实时滤波需求,利用逆Wishart分布建模未知量测噪声协方差矩阵,从而建立目标状态、指示变量、噪声协方差矩阵的联合分布,并通过变分贝叶斯推断来求解各个参数的近似后验。为减小滤波负担,对扩维后的状态向量进行边缘化处理,结合容积卡尔曼滤波方法实现边缘化容积卡尔曼滤波跟踪。仿真实验结果表明,所提方法能够同时处理突变测量偏差和未知时变量测噪声,从而对目标进行有效跟踪。

关键词：突变测量偏差 Beta-Bernoulli分布逆Wishart分布变分贝叶斯推断边缘化容积卡尔曼滤波

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一种PPM调制近距高速率低复杂度水声通信方案

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舰船科学技术 2025年第3期47卷 129-134页

作者：杨义军魏博文童峰陈东升兰维瑶厦门大学航空航天学院福建厦门361005 厦门大学海洋与地球学院福建厦门361005 厦门大学导航与位置服务技术国家地方联合工程研究中心福建厦门361005

针对小型水下无人平台等水下设备对近距、高速率、低复杂度水下数据交互需求,设计一种高速率低复杂度水声通信方案。该方案采用PPM(Pulse Position Modulation)调制方式以直接硬件生成四相位时钟同步采样的方式实现低复杂度解调,从而降... 详细信息

针对小型水下无人平台等水下设备对近距、高速率、低复杂度水下数据交互需求,设计一种高速率低复杂度水声通信方案。该方案采用PPM(Pulse Position Modulation)调制方式以直接硬件生成四相位时钟同步采样的方式实现低复杂度解调,从而降低对硬件算力的要求;同时,利用PPM调制中脉冲间隔形成的特点和脉冲信号的快速衰减特性抑制高频水声信道多径干扰,避免采用高复杂度的信道均衡处理。实验室水池实验表明了采用该方案的通信样机在米级距离达到Mbps级传输速率的有效性。

关键词：水声通信脉冲位置调制高速率低复杂度

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面向通导一体化的声梳信号水声通信方案

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应用声学 2025年第1期44卷 191-197页

作者：魏博文郝帅峰李茂林童峰兰维瑶厦门大学航空航天学院厦门361005 厦门大学海洋与地球学院厦门361005 导航与位置服务技术国家地方联合工程研究中心(厦门大学) 厦门361005 海军大连舰艇学院军事海洋与测绘系大连116018

声学频率梳信号(简称声梳信号)具有时延测量精度高、参数设计灵活性好的特点,在水下高精度距离测量、定位方面得到研究,也为通导一体化波形设计提供了新的方向。该文针对通导一体化背景下声梳信号在水声通信方面的应用,设计了声梳信号... 详细信息

声学频率梳信号(简称声梳信号)具有时延测量精度高、参数设计灵活性好的特点,在水下高精度距离测量、定位方面得到研究,也为通导一体化波形设计提供了新的方向。该文针对通导一体化背景下声梳信号在水声通信方面的应用,设计了声梳信号水声通信编码、调制、解调、解码技术方案。通过对信号进行相关性、时延估计特性和通信性能的评估,并在此基础上开展了浅海水声信道海试实验,验证了声梳信号在实际海洋环境下的通信性能,并分析了影响其性能的主要因素。该文结果为推进声梳信号在通导一体化波形设计方面的应用提供了借鉴和参考。

关键词：声学频率梳水声通信水下测距水下定位

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利用共轭相位差信息的正交频分复用水声通信载波频偏估计

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声学学报 2025年第3期50卷 788-798页

作者：姚俊辉邱逸凡童峰周跃海陈东升厦门大学海洋与地球学院厦门大学导航与位置服务技术国家地方联合工程研究中心

正交频分复用(OFDM)水声通信速率高、实现方便,但对多普勒频移较为敏感,精准的多普勒估计和补偿是保证多普勒效应存在时通信性能的关键。针对时变多普勒效应下传统估计方法准确度不足、复杂度高的问题,提出了一种利用共轭相位差信息的... 详细信息

正交频分复用(OFDM)水声通信速率高、实现方便,但对多普勒频移较为敏感,精准的多普勒估计和补偿是保证多普勒效应存在时通信性能的关键。针对时变多普勒效应下传统估计方法准确度不足、复杂度高的问题,提出了一种利用共轭相位差信息的低复杂度水声OFDM载波频偏估计算法。首先,推导连续时间轴上相邻符号间的载波相位差与载波频偏的近似关系式;然后,基于时频差分OFDM系统相邻子载波相位共轭的特性消除关系式中的未知发送信息,由此可在无需插入额外数据辅助信号的基础上实现时变多普勒的估计。仿真实验和海试实验结果均验证了所提算法在时变多普勒效应下相对传统方法获得的性能改善,表明本文算法可有效应用于时变多普勒效应下的OFDM水声通信。

关键词：正交频分复用水声通信时变多普勒估计深海垂直信道

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采用改进支持向量机的浅海水声信道小样本估计

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哈尔滨工程大学学报 2025年第3期46卷 390-400页

作者：郑巧宁郑浩赐李茂林童峰陈东升厦门大学海洋与地球学院福建厦门361005 厦门大学导航与位置服务技术国家地方联合工程研究中心福建厦门361005 海军大连舰艇学院军事海洋与测绘系辽宁大连116018

针对快变浅海水声信道相干时间短,信道估计算法需要具备小样本学习能力这一要求,本文提出一种适用于浅海水声信道的基于改进支持向量机的浅海水声信道小样本估计算法。基于最大间隔原理推导出支持向量机回归信道估计模型,并针对时变信道... 详细信息

针对快变浅海水声信道相干时间短,信道估计算法需要具备小样本学习能力这一要求,本文提出一种适用于浅海水声信道的基于改进支持向量机的浅海水声信道小样本估计算法。基于最大间隔原理推导出支持向量机回归信道估计模型,并针对时变信道,在支持向量机代价函数中引入时变因子改善估计器与时变信道的适配程度,对该算法在时变信道下的小样本估计性能表现进行了仿真和浅海信道实测验证。结果表明:本文算法在信道估计误差和误比特性能方面均优于传统估计器,在信道估计观测窗长较短的情况下尤其如此。本文提出的改进支持向量机估计算法在小样本场景下展现出优异性能,为快变浅海水声信道估计提供了有效解决方案,对提升水声通信性能具有重要意义。

关键词：支持向量回归改进支持向量机稀疏性小样本时变信道水声通信信道估计浅海水声环境

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一种面向受限水域应用的水声-WIFI双链路协同控制AUV

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水下无人系统学报 2025年第1期33卷 56-64页

作者：张檬魏博文金均昊童峰张福民厦门大学海洋与地球学院福建厦门361102 厦门大学导航与位置服务技术国家地方联合工程研究中心福建厦门361105 厦门大学航空航天学院福建厦门361102 香港科技大学电子与计算机工程系中国香港999077 香港科技大学郑家纯机器人研究所中国香港999077

自主水下航行器(AUV)水下控制链路一般采用水声通信链路。对于浅海岸滩、水库、湖泊、管渠及洞穴等水域地形复杂的受限水域,复杂多径会对高速率水声通信性能造成严重影响,而有限水域深度为无线链路的应用提供了可能性。面向此类应用,文... 详细信息

自主水下航行器(AUV)水下控制链路一般采用水声通信链路。对于浅海岸滩、水库、湖泊、管渠及洞穴等水域地形复杂的受限水域,复杂多径会对高速率水声通信性能造成严重影响,而有限水域深度为无线链路的应用提供了可能性。面向此类应用,文中设计了一种采用水声和WIFI双链路协同控制的小型AUV:SubseaBuddy-3,其水声链路采用低速率扩频水声通信方式以保证强多径条件下的通信可靠性,而高速率WIFI链路则可在浅水区工作,或应用于布放前的功能调试测试,以及回收阶段的控制和观测。通过水声链路、WIFI链路在不同工作深度、不同信息获取/回传状态进行协同,可满足受限水域条件下可靠指控、水下图像实时/准实时回传的需求。同时, AUV配备惯性测量单元和深度传感器,可进行姿态和深度控制。水池实验证实了双链路AUV的工作有效性。

关键词：自主水下航行器水声通信 WIFI双链路协同控制受限水域

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基于ICEEMDAN和SSA-LSTM组合模型的电离层TEC预测

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全球定位系统 2025年第1期50卷 48-59页

作者：张振国孙希延纪元法贾茜子桂林电子科技大学广西精密导航技术与应用重点实验室桂林541004 桂林电子科技大学信息与通信学院桂林541004 卫星导航定位与位置服务国家地方联合工程研究中心桂林541004 南宁桂电电子科技研究院有限公司南宁530031

针对电离层总电子含量(total electron content,TEC)具有非线性和非平稳性的特性及单一长短期记忆神经网络(long short-term memory,LSTM)模型在预测中存在精度不高且易陷入局部最优等问题,在改进的自适应噪声完备集合经验模态分解(impr... 详细信息

针对电离层总电子含量(total electron content,TEC)具有非线性和非平稳性的特性及单一长短期记忆神经网络(long short-term memory,LSTM)模型在预测中存在精度不高且易陷入局部最优等问题,在改进的自适应噪声完备集合经验模态分解(improved complete ensemble EMD with adaptive noise,ICEEMDAN)和样本熵(sample entropy,SE)算法的基础上,结合麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA)和LSTM构建电离层TEC组合预测模型,并对太阳活动低年平静期和太阳活动高年扰动期电离层TEC连续5 d的预测精度分析.实验结果表明,本文组合模型相较于单一LSTM模型和SSA-LSTM模型在低太阳活动平静期和高太阳活动扰动期的不同经纬度下,均方根误差(root mean square error,RMSE)分别最大降低1.06 TECU和2.25 TECU,平均绝对误差(mean absolute error,MAE)分别最大降低了0.74 TECU和1.68 TECU,平均相对精度分别最大提升了7.63%和8.97%,组合模型的预测效果要明显优于单一LSTM模型和SSA-LSTM模型.

关键词：电离层总电子含量(TEC)预测改进的自适应噪声完备集合经验模态分解(ICEEMDAN) 样本熵(SE) 麻雀搜索算法(SSA) 长短期记忆神经网络(LSTM)

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双目并行辅助匹配视觉SLAM系统算法研究

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计算机仿真 2025年第3期42卷 386-389页

作者：符强梁燚东纪元法任风华桂林电子科技大学广西精密导航技术与应用重点实验室广西桂林541004 桂林电子科技大学信息与通信学院广西桂林541004 卫星导航定位与位置服务国家地方联合工程研究中心广西桂林541004 南宁桂电电子科技研究院有限公司广西南宁530031

介绍了一种并行辅助匹配SLAM方法,解决了SLAM系统中常见的跟踪精度不足以及在复杂环境下丢失跟踪的问题。对图像做光流跟踪估计运动得到当前帧的关键点。同时根据上一帧的关键点样本数量计算迭代参数,利用Prosac迭代计算单应矩阵,去除... 详细信息

介绍了一种并行辅助匹配SLAM方法,解决了SLAM系统中常见的跟踪精度不足以及在复杂环境下丢失跟踪的问题。对图像做光流跟踪估计运动得到当前帧的关键点。同时根据上一帧的关键点样本数量计算迭代参数,利用Prosac迭代计算单应矩阵,去除外点做第一次优化。获得了新的单应矩阵后通过透视变换更新关键点。匹配关键点的描述子以及对应的地图点更新状态变量。做第二次优化图优化去除外点计算当前相机位姿。标记外点并将优化后的关键点标记在图像中。增加了场景中的地图点与关键点以此来达到增强系统鲁棒性的目的,同时对于系统的精度也有较大的提升。

关键词：同步定位与建图单应矩阵图优化光流法

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基于图信号处理的频控阵雷达目标定位方法

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电子与信息学报 2023年第5期45卷 1559-1566页

作者：谢宁波欧阳缮廖可非王海涛蒋俊正桂林电子科技大学信息与通信学院桂林541004 卫星导航定位与位置服务国家地方联合工程研究中心桂林541004

针对现代雷达应用对目标高精度测角和测距的需求,该文将图信号处理(GSP)应用于频控阵(FDA)雷达目标定位中,提出一种基于图信号处理的频控阵雷达目标定位新方法。首先,基于频控阵雷达几何模型及回波数据间的信号关联性构建回波数据的图... 详细信息

针对现代雷达应用对目标高精度测角和测距的需求,该文将图信号处理(GSP)应用于频控阵(FDA)雷达目标定位中,提出一种基于图信号处理的频控阵雷达目标定位新方法。首先,基于频控阵雷达几何模型及回波数据间的信号关联性构建回波数据的图信号模型,进而利用图傅里叶变换对上述图信号作图谱分解,构建2维谱峰搜索优化函数,最终有效获得目标的方位角-距离联合估计。仿真实验结果表明,该算法能够正确估计出目标的方位角和距离信息;在相同仿真条件下,算法的估计精度优于同类算法且提升了对弱目标的定位性能。

关键词：雷达目标定位阵列信号处理频控阵图傅里叶变换方位角-距离联合估计

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