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中国声学学会水声学分会2015年学术会议

作者：付强肖沈阳郑思远刘胜兴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

码率兼容低密度检验（RC-LDPC）码在提高自适应水声通信系统的频带利用率方面有重要意义。本文采用集中打孔算法构造了码率分别为1/2、4/7、2/3的RC-LDPC码;与自适应判决反馈均衡器相结合,研究了该RC-LDPC码在相干水声通信系统中的性能... 详细信息

码率兼容低密度检验（RC-LDPC）码在提高自适应水声通信系统的频带利用率方面有重要意义。本文采用集中打孔算法构造了码率分别为1/2、4/7、2/3的RC-LDPC码;与自适应判决反馈均衡器相结合,研究了该RC-LDPC码在相干水声通信系统中的性能。仿真表明:所构造的RC-LDPC码在浅海水声信道中有优良的性能,当码率R为1/2,信噪比大于9d B时,误比特率小于10;与矩阵扩展法相比,集中打孔算法构造的RC-LDPC码有更好的性能,当误比特率为10时,性能增益约为1d B。

关键词：水声通信 LDPC码码率自适应

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海上背景噪声Z计权与A计权关系的初步分析

海上背景噪声Z计权与A计权关系的初步分析

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中国声学学会水声学分会2015年学术会议

作者：涂星滨许肖梅杨亮亮邵志文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大学海洋与地球学院

在对空气中背景噪声强度进行评估时常用到Z计权与A计权,尤其在海上噪声分析测量中,常采用Z计权对噪声进行监测与记录,后期再对记录的噪声进行A计权处理。了解二者的关系并定量描述将对噪声监测起到一定帮助。从声压级与计权的基本概念入... 详细信息

在对空气中背景噪声强度进行评估时常用到Z计权与A计权,尤其在海上噪声分析测量中,常采用Z计权对噪声进行监测与记录,后期再对记录的噪声进行A计权处理。了解二者的关系并定量描述将对噪声监测起到一定帮助。从声压级与计权的基本概念入手,通过数学推导定量得出了不同情况下Z计权声压级与A计权声压级的关系,并用海上实测数据验证了它的准确性。测量分析结果表明:A计权声压级的估算值与实际值相差不超过4d B。本研究可推广到其他空气噪声监测场合,并对信号处理结果提供一定参考。

关键词：背景噪声 Z计权 A计权声压级声级计

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基于信道估计的判决反馈均衡器在时变水声信道中的应用研究

基于信道估计的判决反馈均衡器在时变水声信道中的应用研究

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2015年全国物理声学学术会议

作者：付强肖沈阳郑思远刘胜兴厦门大学海洋与地球学院厦门361105 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361105

基于信道估计的自适应判决反馈均衡器,简称CE-DFE均衡器,能根据信道估计结果自适应更新判决反馈均衡器的前馈和反馈抽头系数,具有较强的信道跟踪能力.将CE-DFE均衡器应用水声相干通信,研究了其在非时变和时变浅海水声信道中的均衡效果,... 详细信息

基于信道估计的自适应判决反馈均衡器,简称CE-DFE均衡器,能根据信道估计结果自适应更新判决反馈均衡器的前馈和反馈抽头系数,具有较强的信道跟踪能力.将CE-DFE均衡器应用水声相干通信,研究了其在非时变和时变浅海水声信道中的均衡效果,比较了其与传统的最小二乘回归判决反馈均衡器(RLS-DFE)的性能差异,仿真表明:在非时变浅海水声信道中,两种均衡器的性能基本相同,在所研究的信道中,信噪比大于10dB时,输出误比特率小于10-3;在时变浅海水声信道中,CE-DFE均衡器由于能根据信道参数自适应调节判决反馈均衡器的参数,其性能优于RLS DFE均衡器.

关键词：水声通信信道估计判决反馈均衡器信噪比输出误比特率

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基于时频图像处理的宽吻海豚声通讯信号自动检测方法

基于时频图像处理的宽吻海豚声通讯信号自动检测方法

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2015年全国物理声学学术会议

作者：孙馨喆文立杨武夷张宇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361000 厦门大学海洋与地球学院厦门361000

人工检测宽吻海豚声通讯信号效率低下.提出了一种基于信号时频图像处理的方法,旨在实现对宽吻海豚声通讯信号的高效自动检测.该方法首先对采集到的音频信号进行分帧,计算每帧信号的时频图;对时频图进行中值滤波后利用自适应局部闰值法... 详细信息

人工检测宽吻海豚声通讯信号效率低下.提出了一种基于信号时频图像处理的方法,旨在实现对宽吻海豚声通讯信号的高效自动检测.该方法首先对采集到的音频信号进行分帧,计算每帧信号的时频图;对时频图进行中值滤波后利用自适应局部闰值法提取时频图中通讯信号的轮廓;对提取的轮廓进行连通域分析,根据各连通域的能量和持续时间过滤噪声连通域;合并邻近的连通域后根据连通域的位置判断海豚通讯信号在音频信号中的起止时刻.实验结果显示本文的检测方法准确率达到了95％,该方法为海豚声信号的自动观测及其生物学行为的研究提供了一定的技术基础.

关键词：宽吻海豚声通讯信号时频图像处理生物学行为

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带移动节点水声网络的负载平衡多址协议

带移动节点水声网络的负载平衡多址协议

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中国声学学会水声学分会2015年学术会议

作者：郑思远刘胜兴童峰厦门大学应用海洋物理与工程系厦门大学水声通信与海洋信息技术教育部重点实验室

带移动节点(AUV、UUV)的水声网络可通过移动节点动态获取网络中固定节点获取的信息,在海洋环境监测、信息中继等领域具有广泛应用。但移动节点、固定节点不同特性使得传统的多址协议下这类网络的负载变得不平衡,严重影响网络性能。本文... 详细信息

带移动节点(AUV、UUV)的水声网络可通过移动节点动态获取网络中固定节点获取的信息,在海洋环境监测、信息中继等领域具有广泛应用。但移动节点、固定节点不同特性使得传统的多址协议下这类网络的负载变得不平衡,严重影响网络性能。本文根据水声传感器网络中固定节点、移动节点的不同特点和水声信道的特性,分析在分布式网络拓扑状态下移动节点对MACA协议性能的影响,并提出了一种负载平衡解决方案,通过改进退避机制抑制移动节点产生的网络负载不平衡。并通过网络仿真结果验证了本文方案的有效性。

关键词： MACA协议水声传感器网络移动节点

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基于多路径匹配追踪的水声信道估计研究

基于多路径匹配追踪的水声信道估计研究

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中国声学学会水声学分会2015年学术会议

作者：肖沈阳刘胜兴付强郑思远厦门大学应用海洋物理与工程系厦门大学水声通信与海洋信息技术教育部重点实验室

水声信道估计对提高水下通信系统的性能具有重要的意义。针对水声OFDM信号,本文提出了一种利用多路径匹配追踪（Multipath Matching Pursuit,MMP）压缩感知算法对水声信道进行估计的方法。为了降低MMP算法的计算复杂度,对其进行了改进,... 详细信息

水声信道估计对提高水下通信系统的性能具有重要的意义。针对水声OFDM信号,本文提出了一种利用多路径匹配追踪（Multipath Matching Pursuit,MMP）压缩感知算法对水声信道进行估计的方法。为了降低MMP算法的计算复杂度,对其进行了改进,即在匹配追踪过程中,保持单个原子分支数不变,随着迭代次数的增加,每步迭代后保留的索引集数依次递减。仿真结果表明:（1）在较高信噪比时,MMP算法估计所得的水声信道均方误差比正交匹配追踪算法降低约1d B。（2）在性能基本保持不变的情况下,改进的MMP算法的计算复杂度由O（λ）下降为O（λ）。

关键词： OFDM 水声通信信道估计多路径匹配追踪

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基于STM32的嵌入式语音增强系统

基于STM32的嵌入式语音增强系统

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第十三届全国人机语音通讯学术会议(NCMMSC2015)

作者：江伟华童峰洪青阳李琳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大学信息科学与技术学院

噪声背景下各类语音信号处理方法的性能都明显下降。二步噪声消除算法(TSNR,TWO-STEP NOISE REDUCTION)是一种由传统维纳滤波语音增强算法改进的语音增强算法,在语音增强研究中得到广泛应用。本文基于STM32F407嵌入式处理器进行TSNR语... 详细信息

噪声背景下各类语音信号处理方法的性能都明显下降。二步噪声消除算法(TSNR,TWO-STEP NOISE REDUCTION)是一种由传统维纳滤波语音增强算法改进的语音增强算法,在语音增强研究中得到广泛应用。本文基于STM32F407嵌入式处理器进行TSNR语音增强算法的实时实现,通过对嵌入式处理器资源进行调配和复用实现嵌入式实时语音增强。噪声环境下的实测实验表明,利用本文设计方案的语音增强系统具有有效的降噪性能。

关键词： HSNR 语音增强嵌入式

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水声信道中LDPC码和Turbo码性能比较研究

水声信道中LDPC码和Turbo码性能比较研究

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2015年全国物理声学学术会议

作者：刘胜兴付强厦门大学应用海洋物理与工程系厦门361102 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

信道纠错编码对提高水声通信系统的误比特性能具有重要意义.将信道译码器和自适应判决反馈均衡器级连,比较研究了非规则LDPC码、(3,6)规则LDPC码和Turbo码在浅海水声信道中的性能.结果表明:短码长时,三种纠错编码的性能基本相同,但随着... 详细信息

信道纠错编码对提高水声通信系统的误比特性能具有重要意义.将信道译码器和自适应判决反馈均衡器级连,比较研究了非规则LDPC码、(3,6)规则LDPC码和Turbo码在浅海水声信道中的性能.结果表明:短码长时,三种纠错编码的性能基本相同,但随着码长的增大,非规则LDPC码的性能明显优于Turbo码和规则LDPC码.当码长8000,误比特率10-4时,非规则LDPC码的性能比Turbo码和规则LDPC码分别提高了约0.23和0.33dB.

关键词：水声信道 LDPC码 Turbo码误比特性

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基于超声波时差定位和卡尔曼滤波的服务机器人导航方法

基于超声波时差定位和卡尔曼滤波的服务机器人导航方法

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2015年全国物理声学学术会议

作者：李剑汶周慧王小阳童峰厦门大学海洋与地球学院厦门361100 厦门大学海洋与地球学院厦门361100 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361100

与科学研究、国防、警用、核电站等专用用途的移动机器人相比,应用于办公、医院、餐厅、超市等服务领域的服务机器人移动路径相对简单,行走路径以直线为主.采用三元阵超声波被动定位算法进行服务机器人实时定位,为了降低定位系统所需的... 详细信息

与科学研究、国防、警用、核电站等专用用途的移动机器人相比,应用于办公、医院、餐厅、超市等服务领域的服务机器人移动路径相对简单,行走路径以直线为主.采用三元阵超声波被动定位算法进行服务机器人实时定位,为了降低定位系统所需的信标数量,建立服务机器人运动模型并结合卡尔曼滤波算法进行定位轨迹后置处理,提高了较大范围内的服务机器人导航定位精度.实验结果验证了本文方法的有效性.

关键词：移动机器人导航方法超声波时差定位卡尔曼滤波

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水声换能器功放与匹配电路的设计与实现

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传感技术学报 2014年第8期27卷 1065-1069页

作者：陈士广陈华宾程恩袁飞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

是针对20 k^30 k频段的水声换能器设计D类功率放大器和匹配电路,PWM电路相对线性电路具有效率高、尺寸小等优点,所以D类功放一般选用PWM调制,D类功放由三角波发生器、比较器、功率管以及保护模块组成,实现高效率、低失真的功率放大。D... 详细信息

是针对20 k^30 k频段的水声换能器设计D类功率放大器和匹配电路,PWM电路相对线性电路具有效率高、尺寸小等优点,所以D类功放一般选用PWM调制,D类功放由三角波发生器、比较器、功率管以及保护模块组成,实现高效率、低失真的功率放大。D类功放的输出一般都要通过一个低通滤波器来滤除高频信号,来还原低频信号。由于水声换能器是容性负载,会产生很大的无功功率,因此需要设计匹配电路,匹配包括调谐和阻抗匹配。匹配电路的加入能大大减少水声换能器的无功功率,进而提高功放的效率,使水声换能器在工作频段内能稳定工作。

关键词：换能器 D类功放匹配电路谐振

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