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2016苏鲁黑浙四省声学技术学术会议

作者：邱念庭陈胜利袁飞程恩厦门大学水声通信与海洋信息技术教育部重点实验室厦门361005

在水下声基站定位中,各基站发出的定位信号由于多途效应等因素影响,容易在用户终端产生信号碰撞接入现象,由此引发的信号丢失或接入阻塞是影响声基站定位应用的制约因素.通过信号结构设计减轻冲突影响是声基站定位研究的主要途径.经典... 详细信息

在水下声基站定位中,各基站发出的定位信号由于多途效应等因素影响,容易在用户终端产生信号碰撞接入现象,由此引发的信号丢失或接入阻塞是影响声基站定位应用的制约因素.通过信号结构设计减轻冲突影响是声基站定位研究的主要途径.经典的信号结构主要是以sine和cosine为载波的定位信号,但不适用于水声信道.因此提出通过合理设计组合斜率线性调频(chirp)信号,并将其作为各声基站的定位信号以提高基站定位系统的抗冲突、抗碰撞能力.为提高组合斜率chirp信号在声基站定位信号冲突碰撞应用中的检测效率,提出了一种基于混频变斜率分数阶傅里叶变换的快速检测方法.该方法能将组合斜率信号变斜率为对称三角波,并通过快速分数傅里叶变换实现基于斜率检测的多用户分离,从而提高解算的效率.理论推导和仿真实验均表明,利用该方法能较好地检测出声基站定位信号,估算定位时延差,降低多址干扰,提高定位信号检测性能.

关键词：水下声基站定位信号冲突线性调频组合斜率分数阶傅里叶变换

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江豚额隆对声波波束调控效应

江豚额隆对声波波束调控效应

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2016年度全国检测声学与物理声学会议

作者：宋忠长张宇魏翀厦门大学水声通信与海洋信息技术教育部重点实验室厦门361005

本文通过CT扫描实验，获得了江豚头部内部的结构，并通过切片实验测量了该江豚前额区域不同位置组织的声速和密度值。并对获取得到的组织切片的CT扫描结果亨氏单位Hounsfield Unit (HU)与切片对应的声速、密度进行同归分析，结果显示声... 详细信息

本文通过CT扫描实验，获得了江豚头部内部的结构，并通过切片实验测量了该江豚前额区域不同位置组织的声速和密度值。并对获取得到的组织切片的CT扫描结果亨氏单位Hounsfield Unit (HU)与切片对应的声速、密度进行同归分析，结果显示声速、密度与HU值之间具有显著线性关系，并由此重建该江豚头部的声速、密度分布。并根据CT扫描结果构建了该江豚的头部二维模型，将重建得到的声速、密度分布用于二维模型中，利用有限元方法研究了该江豚的声波波束特点，以及额隆等声学结构在江豚声波波束形成过程中起到的调控作用。

关键词：江豚有限元 Hounsfield Unit 额隆

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多层环氧/碳纤维复合板中超声导波与缺陷的相互作用

多层环氧/碳纤维复合板中超声导波与缺陷的相互作用

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2016远东无损检测新技术论坛

作者：吴秉正汤立国厦门大学水声通信与海洋信息技术教育部重点实验室厦门361102

多层环氧/碳纤维增强复合材料因其优良的物理与力学性能，如高比强度及高比模量，而在航空工业得到了广泛应用。然而，无论是在飞机制造过程中，还是在飞机服役过程中，复合板可能出现树脂开裂和脱粘，若不及时将这些缺陷检测出来... 详细信息

多层环氧/碳纤维增强复合材料因其优良的物理与力学性能，如高比强度及高比模量，而在航空工业得到了广泛应用。然而，无论是在飞机制造过程中，还是在飞机服役过程中，复合板可能出现树脂开裂和脱粘，若不及时将这些缺陷检测出来并进行修复，很可能导致严重事故。本研究对材料几何参数，复合材料层数，铺层方向夹角对环氧/碳纤维复合板中导波色散特性的影响进行了分析。进一步，利用有限元法对导波与多层环氧/碳纤维复合板层间脱裂缺陷相互作用进行了模拟，详细分析了缺陷尺寸、复合板层数及导波频率对反射波的影响。理论、数值及实验结果皆证明了利用导波对多层环氧/碳纤维复合板层间脱裂进行检测的可行性。

关键词：多层环氧/碳纤维复合板导波色散脱裂

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海豚声波束形成物理机理及仿生应用研究

海豚声波束形成物理机理及仿生应用研究

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2016年度全国检测声学与物理声学会议

作者：张宇厦门大学海洋与地球学院水声通信与海洋信息技术教育部重点实验室厦门361005

鲸豚经过长期自然选择进化出性能高效的形态和结构。海豚拥有卓越声呐系统，能够精准探测百米处厘米大小的水下目标，其性能远远优于当前人工声呐。本报告探讨海豚声波束形成物理机理和仿生应用。首先运用CT医学断层扫描技术重建海豚...

鲸豚经过长期自然选择进化出性能高效的形态和结构。海豚拥有卓越声呐系统，能够精准探测百米处厘米大小的水下目标，其性能远远优于当前人工声呐。本报告探讨海豚声波束形成物理机理和仿生应用。首先运用CT医学断层扫描技术重建海豚头部系统的三维声学结构，揭示了海豚主要声学结构的声速、密度及声阻抗特性。此外，通过数值计算研究在额隆、气囊和头骨共同作用下的超声波束形成以及复杂声传播特性，揭示了海豚的主要声学结构在波束形成中的作用及控制效应。进一步，基于海豚声纳原理，设计仿生换能器系统，并利用该仿生模型成功对一个小尺寸声源实现高指向性波束控制。本研究对于揭示鲸豚声呐特性提供重要信息，对于发展新型的仿生探测技术有重要科学意义与参考价值。

关键词：

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基于加权索引图的图像质量的半参考评测模型

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仪器仪表学报 2015年第2期36卷 351-359页

作者：陈炜玲袁飞程恩厦门大学信息科学与技术学院通信工程系厦门361005 厦门大学水声通信与海洋信息技术教育部重点实验室厦门361005

为了进一步提高半参考图像质量评价的准确性,设计了一种半参考图像质量评价方法,该方法建立传输前后图像特征的变化与图像主观质量之间的联系。选择映射机制与合理的特征,设计了能够表征特征变化情况和传输图像劣化位置的参考图像,在接... 详细信息

为了进一步提高半参考图像质量评价的准确性,设计了一种半参考图像质量评价方法,该方法建立传输前后图像特征的变化与图像主观质量之间的联系。选择映射机制与合理的特征,设计了能够表征特征变化情况和传输图像劣化位置的参考图像,在接收端对参考图像进行全参考质量评价就能判断特征变化情况。并引入两层HVS特性,分配图像不同分块的质量权重,将此质量权重作用在对参考图像的质量评价中,通过对参考图像进行基于视觉加权的全参考质量评价,来实现对传输图像的基于视觉的加权半参考质量评价。该方法比对参考图像采用传统的,不加权的psnr方法以及ssim方法在评测准确性上分别高出了18.65%,2.71%,单调性上分别高出17.86%,11.97%,一致性上分别高出55.18%,23.45%。

关键词：信息处理技术半参考图像质量评价视觉加权映射水声图像

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虚拟时间反转镜啁啾率键控的水声多用户通信

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声学学报 2015年第4期40卷 529-536页

作者：袁飞林晓阳程恩厦门大学信息科学与技术学院通信工程系厦门361005 水声通信与海洋信息技术教育部重点实验室(厦门大学) 厦门361005

针对频率选择性衰落严重的浅海信道多用户通信问题,提出了一种虚拟时间反转镜(VTRM,Virtual Time Reversal Mirror)啁啾率键控(CRK,Chirp-Rate Keying)的水声多用户通信方式。该算法采用啁啾信号作为载波,接收端利用啁啾信号中心频率与... 详细信息

针对频率选择性衰落严重的浅海信道多用户通信问题,提出了一种虚拟时间反转镜(VTRM,Virtual Time Reversal Mirror)啁啾率键控(CRK,Chirp-Rate Keying)的水声多用户通信方式。该算法采用啁啾信号作为载波,接收端利用啁啾信号中心频率与分数阶傅里叶变换域的关系还原出原始信息,并使用虚拟时间反转镜技术减少了多径环境对系统的影响,采用啁啾调频率分集作为多址接入方式。在10 kHz的带宽内,可支持4个用户进行可靠通信,每用户通信速率425 bps。水池及海洋实验结果表明:该算法能够有效地传输数据,并且误码率在10^(-3)数量级以下。

关键词：时间反转键控多址接入方式用户通信频率选择性衰落多径环境通信速率可靠通信水声通信频率分集

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基于超声波双探头测距差值的目标方向估计

基于超声波双探头测距差值的目标方向估计

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2016年全国声学学术会议

作者：彭星翔董尔谦童峰厦门大学海洋与地球学院厦门大学水声通信与海洋信息技术教育部重点实验室

超声波在移动机器人导航、定位等方面已得到广泛应用,但由于常规超声波探头难以形成尖锐指向性因而无法直接获得目标方向信息,需要通过2个或多个相隔一定距离的超声波探头采用几何测向算法实现,这造成在小尺度移动机器人平台上应用的不... 详细信息

超声波在移动机器人导航、定位等方面已得到广泛应用,但由于常规超声波探头难以形成尖锐指向性因而无法直接获得目标方向信息,需要通过2个或多个相隔一定距离的超声波探头采用几何测向算法实现,这造成在小尺度移动机器人平台上应用的不方便。本文考虑到小尺度移动机器人的超声波测向需求,提出利用成一定夹角紧密相邻的两个超声波探头获得的测距差值进行目标方向估计,通过对超声波双探头发射、接收过程的理论建模与分析进行算法的理论推导,并利用实验数据验证了本文方法的有效性。

关键词：超声波测距定位实验验证

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福建沿岸天文潮-风暴潮-台风浪耦合漫堤预警系统

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海洋预报 2016年第5期33卷 61-69页

作者：张莉商少平张峰谢燕双厦门大学水声通信与海洋信息技术教育部重点实验室福建厦门361005 厦门大学海洋与地球学院福建厦门361005 厦门大学海洋观测技术研发中心福建厦门361005

基于SWAN模式和MATLAB GUI软件建立了福建沿岸天文潮-风暴潮-台风浪耦合漫堤预警系统。该系统包含天文潮-风暴潮-台风浪耦合计算模式和海堤预警显示两部分:天文潮-风暴潮-海浪耦合水位计算采用自主研发的FETSWCM模式(Finite Element Tid... 详细信息

基于SWAN模式和MATLAB GUI软件建立了福建沿岸天文潮-风暴潮-台风浪耦合漫堤预警系统。该系统包含天文潮-风暴潮-台风浪耦合计算模式和海堤预警显示两部分:天文潮-风暴潮-海浪耦合水位计算采用自主研发的FETSWCM模式(Finite Element Tide-Storm Surge-Wave Coupled Model),台风浪计算采用SWAN模式(Simulation WAve Nearshore),耦合计算时FETSWCM为SWAN提供风场、水位场及流场,SWAN为FETSWCM提供波浪辐射应力;海堤预警显示基于MATLAB GUI软件交互界面,根据模式计算波浪爬高所及高程结果(天文潮-风暴潮耦合水位与波浪爬高的和)对福建沿岸海堤进行可视化预警报。使用该系统进行两场台风过程福建省沿岸的漫堤后报检验,结果表明:1312号台风过程7条海堤及1319号台风过程东山县8条海堤漫堤预警准确率为87%。

关键词：福建沿岸漫堤台风浪预警系统

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基于声传播特性的供水管道泄漏检测与分类

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南京大学学报（自然科学版） 2015年第S1期51卷 64-71页

作者：季舒瑶袁飞程恩陈柯宇水声通信与海洋信息技术教育部重点实验室(厦门大学) 厦门361005

针对供水管道泄漏检测方法缺乏识别分类功能,并且传统人工巡检可靠性低的问题,本文设计了一套基于HHT变换和BP神经网络的供水管道泄漏检测和分类方案,用功率谱和HHT变换提取出典型频率特征用于泄漏检测;IMF分量的归一化能量结合BP神经... 详细信息

针对供水管道泄漏检测方法缺乏识别分类功能,并且传统人工巡检可靠性低的问题,本文设计了一套基于HHT变换和BP神经网络的供水管道泄漏检测和分类方案,用功率谱和HHT变换提取出典型频率特征用于泄漏检测;IMF分量的归一化能量结合BP神经网络用于分类识别泄漏类型.通过采集大量不同泄漏类型声信号进行实验,证实该方案具有高于95%的检漏和分类正确率,具备一定的实际应用价值.

关键词：管道泄漏特征提取泄漏检测分类识别

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浅海信道下的时间反转MFSK水声通信

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南京大学学报（自然科学版） 2015年第6期51卷 1189-1194页

作者：曹秀岭陈东升童峰厦门大学水声通信与海洋信息技术教育部重点实验室厦门361005

MFSK(Multiple frequency shift keying)水声通信具有实现简单方便、性能稳健等优点,但在浅海信道较为严重的信道多径条件下其性能受到很大影响.虚拟时间反转镜(Virtual time reversal mirror,VTRM)可通过空间-时间聚焦有效抑制信道多径... 详细信息

MFSK(Multiple frequency shift keying)水声通信具有实现简单方便、性能稳健等优点,但在浅海信道较为严重的信道多径条件下其性能受到很大影响.虚拟时间反转镜(Virtual time reversal mirror,VTRM)可通过空间-时间聚焦有效抑制信道多径,已广泛应用于相干水声通信系统.提出将虚拟时间反转镜引入浅海信道MFSK水声通信中进行多通道时反处理抑制多径,并采用下变频处理有效降低了MFSK系统中时反处理的运算复杂度,同时通过对探针信号进行逐帧更新增强对信道时变的适应能力.浅海信道海试实验结果证实了本文方案的有效性.

关键词：多径下变频虚拟时间反转多进制数字频率调制

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