检索结果-内蒙古大学图书馆

舰船科学技术 2021年第19期43卷 158-162页

作者：邱逸凡李爽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福建厦门361005 厦门大学海洋与地球学院福建厦门361005

对于具有强烈随机变化多径、噪声、多普勒的水声信道,采用单一调制方式、固定参数的水声通信系统很难满足高质量水声通信的需求。本文提出根据信噪比、多径数和多普勒频偏进行信道质量评估并通过切换通信制式优化调整的自适应调制水声... 详细信息

对于具有强烈随机变化多径、噪声、多普勒的水声信道,采用单一调制方式、固定参数的水声通信系统很难满足高质量水声通信的需求。本文提出根据信噪比、多径数和多普勒频偏进行信道质量评估并通过切换通信制式优化调整的自适应调制水声通信方案,利用浅海信道海试实验数据进行的分析表明,自适应调制方案在信道状况变差时可改善通信性能。

关键词：水声通信自适应调制自适应区间多径

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高频声学流速层析研究

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中国科学：物理学、力学、天文学 2021年第2期51卷 101-107页

作者：俞晓牮林松庄小冰郭宜君李焱龙闽南师范大学生物科学与技术学院漳州363000 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 厦门大学建筑系厦门361005

海陆界面是人类海洋开发活动最为集中的区域,流速在线监测对于其物质通量和生态系统演变极其重要.本文研究了小尺度海陆界面的高频声学流量层析,基于声互易传输原理构建河流平均流速和流量的声学反演算法,并在漳州九龙江海陆界面开展验... 详细信息

海陆界面是人类海洋开发活动最为集中的区域,流速在线监测对于其物质通量和生态系统演变极其重要.本文研究了小尺度海陆界面的高频声学流量层析,基于声互易传输原理构建河流平均流速和流量的声学反演算法,并在漳州九龙江海陆界面开展验证实验.应用高频换能器(中心频率为60 kHz,带宽为40–80 kHz)进行互易收发.根据声速剖面和水下地形测量,开展射线声学数值模拟,揭示高频声传播规律.实验测量表明,声信号具有较高的信号幅度和互相关峰值,能够反演河流的平均流速和流量,并对台风“海贝思”期间河流平均流速和流量实现动态监测.研究表明,高频声层析可应用于海陆界面水动力研究、水文测量、洪峰和强降雨等极端事件的监测与预报等.

关键词：高频声层析海陆界面流量监测

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宽码率Polar码浅海水声通信实验研究

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数字海洋与水下攻防 2022年第5期5卷 419-424页

作者：赵燕锋杨逍宇童峰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大学海洋与地球学院厦门大学信息学院

浅海水声信道的随机时–空–频特性给数据的可靠传输带来了重大挑战，低复杂度和理论上证明能到达香农限的极化码（Polarcode）可以增强水声通信系统的鲁棒性。水下传输的图像、语音、文本、海洋监测数据和遥控指令具有不等重要性的特... 详细信息

浅海水声信道的随机时–空–频特性给数据的可靠传输带来了重大挑战，低复杂度和理论上证明能到达香农限的极化码（Polarcode）可以增强水声通信系统的鲁棒性。水下传输的图像、语音、文本、海洋监测数据和遥控指令具有不等重要性的特点，宽码率Polar码能够适应不同水声信道和不等重要性的信息传输。目前Polar码在水声通信中的实验研究多为仿真分析，设计了宽码率Polar码在厦门港海域海试验证，在不同信噪比的实录环境噪声下进行分析。海试结果表明：在良好的信道条件下，宽码率Polar码的性能优异，0.25码率的BPSK和QPSK在实录环境噪声信噪比为–1和4时实现零误码，其低复杂度信道编译码机制和宽码率与水声信道相匹配，可有效提高水声数据传输的可靠性和有效性，为基于Polar码的稳健可靠水声通信系统提供海试实验验证。

关键词：浅海水声通信 Polar码宽码率海试

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基于趋势估计的微多普勒分离与特征提取算法

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系统工程与电子技术 2021年第12期43卷 3452-3461页

作者：彭正红杨德贵王行王浩朱政亮中南大学航空航天学院湖南长沙410083 中南大学自动化学院湖南长沙410083 浙江大学工业控制技术国家重点实验室浙江杭州310027 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

微动目标特征提取与辨识一直是弹道目标识别的研究热点与难点。针对复杂运动目标微多普勒(micro-Doppler,m-D)曲线交叠耦合导致的微动辨识难点,提出一种基于曲线趋势估计的分离算法。该算法首先通过骨架提取获得稳定精细的二值化曲线数... 详细信息

微动目标特征提取与辨识一直是弹道目标识别的研究热点与难点。针对复杂运动目标微多普勒(micro-Doppler,m-D)曲线交叠耦合导致的微动辨识难点,提出一种基于曲线趋势估计的分离算法。该算法首先通过骨架提取获得稳定精细的二值化曲线数据,再基于曲线光滑性和插值法对曲线趋势进行精确估计并分离,最后利用变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)及经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)算法分解每条m-D曲线并计算相应的微动特性。仿真实验表明,所提算法能够在信噪比大于-15 dB条件下稳定分离m-D曲线,进而提取目标的微动特性。

关键词：微动回波模型曲线趋势估计曲线分离变分模态分解经验模态分解

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极浅海域波浪滑翔器跨介质通信实验

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数字海洋与水下攻防 2022年第4期5卷 307-312页

作者：杨义军姚俊辉陈东升童峰兰维瑶厦门大学航空航天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厦门大学海洋与地球学院

面向海洋立体信息感知中长期环境监测、目标探测、区域预警、跨介质信息中继等领域对极浅海域空海信息链路的需求，考虑极浅海域信道恶劣、潮流复杂、环境噪声严重等困难，采用直接序列扩频结合差分二进制相移键控（DS-DBPSK）的水声调... 详细信息

面向海洋立体信息感知中长期环境监测、目标探测、区域预警、跨介质信息中继等领域对极浅海域空海信息链路的需求，考虑极浅海域信道恶劣、潮流复杂、环境噪声严重等困难，采用直接序列扩频结合差分二进制相移键控（DS-DBPSK）的水声调制解调技术，以波浪滑翔器为平台进行水声通信、无线系统设计与整合，构建面向极浅海域水下信息支持的波浪滑翔机跨介质通信链路，并在平均深度12 m的厦门港海域开展极浅海域跨介质通信实验，验证了所设计技术方案及系统的有效性。

关键词：波浪滑翔器跨介质通信实时通信

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水下传感网络的低复杂度APIT算法及OPNET仿真实现

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系统仿真学报 2020年第1期32卷 27-34页

作者：许佳慧陈柯宇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

由于水声传感网络具有能量的局限性,所以低复杂度的定位算法更适用于水声传感网络。传统的APIT算法能够以较少的控制开销获得较好的定位精度,有利于水下传感网络定位的实现,但其复杂度高,冗余误差较大。以点扫描的方式取代传统网格扫描... 详细信息

由于水声传感网络具有能量的局限性,所以低复杂度的定位算法更适用于水声传感网络。传统的APIT算法能够以较少的控制开销获得较好的定位精度,有利于水下传感网络定位的实现,但其复杂度高,冗余误差较大。以点扫描的方式取代传统网格扫描法,提出一种低复杂度的APIT算法,并在OPNET平台上搭建水声传感网络环境,阐述该算法在水下传感网络节点定位的实现过程。仿真结果表明,待定位节点与锚节点密度的增加有助于改善算法的性能,且在同等条件下本文算法比传统APIT算法定位精度更高。

关键词：水下传感网络 APIT算法 OPNET(Optimized Network Engineering Tool) 网格扫描法

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人工智能技术在水声通信中的研究进展

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哈尔滨工程大学学报 2020年第10期41卷 1536-1544页

作者：陈友淦许肖梅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361102 厦门大学深圳研究院广东深圳518000

海洋环境大动态变化特性导致水声信道复杂的时-空-频变,传统水声通信技术难以有效地与之自适应匹配。目前仍无法研制出一种能在各类海洋环境下均满足水声业务指标的水声通信机,更难以在全天候条件下实现大规模、稳健可靠的水声通信组网... 详细信息

海洋环境大动态变化特性导致水声信道复杂的时-空-频变,传统水声通信技术难以有效地与之自适应匹配。目前仍无法研制出一种能在各类海洋环境下均满足水声业务指标的水声通信机,更难以在全天候条件下实现大规模、稳健可靠的水声通信组网应用。近年来,人工智能和大数据的迅速发展,为突破传统水声通信技术瓶颈、建设海洋物联网带来新思路。本文对国内外利用人工智能技术解决水声通信难题的研究状况进行了概述,结合水声信道特性梳理了水声通信领域应用人工智能技术的主要思路,围绕人工智能技术从水声通信物理层和网络层两方面进行归纳,最后对未来的人工智能与水声通信交叉研究进行总结展望。

关键词：水声声通信水声通信人工智能水下通信机器学习深度学习海洋物联网

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齿鲸生物声呐发射特性与波束调控研究

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物理学报 2020年第15期69卷 169-180页

作者：宋忠长张宇魏翀杨武夷徐晓辉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 Centre for Marine Science and Technology Curtin UniversityGPO Box U1987Perth WA 6845Australia

齿鲸生物经过长期自然选择,进化出小巧、灵敏、高效的声呐系统.齿鲸生物声呐研究涉及海洋物理、声学、生物学、仿生学和信息学等学科,对于生物仿生、水声声呐、信号处理、水下探测与通信等领域具有参考价值.本文从声呐系统解剖结构、声... 详细信息

齿鲸生物经过长期自然选择,进化出小巧、灵敏、高效的声呐系统.齿鲸生物声呐研究涉及海洋物理、声学、生物学、仿生学和信息学等学科,对于生物仿生、水声声呐、信号处理、水下探测与通信等领域具有参考价值.本文从声呐系统解剖结构、声呐信号与声呐波束调控三方面出发介绍齿鲸声呐发射系统.首先,介绍如何利用计算机断层扫描成像与超声测量技术重建齿鲸声呐发射系统的高精度三维结构,获取其声速、密度分布,为声呐系统的功能研究建立基础.随后,探究声呐系统发出的声信号的特性,研究声信号与生物行为之间的联系.最后,参考齿鲸生物声呐解剖结构与声呐信号特性建立数值模型研究声发射系统的气质结构、软组织结构和骨质结构组成的声学多相介质对声波传播的控制作用.齿鲸生物能利用其声呐信号的多样性与声呐发射系统结构的复杂特性动态调整声波传播与波束形成.探究齿鲸生物声呐工作原理能加深对生物多相介质中的声传播过程的理解,有望为水下仿生声探测与感知技术的发展提供新思路.

关键词：齿鲸回声定位生物声呐发声物理机理

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鱼类目标的密度估计模型

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哈尔滨工程大学学报 2020年第10期41卷 1545-1552页

作者：汪梦婷袁飞程恩水声通信与海洋信息技术教育部重点实验室(厦门大学) 福建厦门361005 山东省计算机网络重点实验室山东济南250014

为解决现有鱼类计数方法适用范围有限的问题,本文提出一种基于深度学习的密度图估计方法。依据人群密度估计方法,创建了鱼群密度估计数据集,并针对人群密度估计网络中使用空洞卷积产生的“网格效应”,提出将空洞卷积替换为混合空洞卷积... 详细信息

为解决现有鱼类计数方法适用范围有限的问题,本文提出一种基于深度学习的密度图估计方法。依据人群密度估计方法,创建了鱼群密度估计数据集,并针对人群密度估计网络中使用空洞卷积产生的“网格效应”,提出将空洞卷积替换为混合空洞卷积,建立了端到端的鱼群密度估计网络。分别在鱼类密度估计数据集和人群密度估计数据集ShanghaiTech上验证了密度估计网络的估计结果。实验结果表明:在鱼群密度估计数据集上,和其他密度估计网络相比,鱼群密度估计网络在MAE、MSE、PSNR、SSIM的评价中均取得最优评价;在人群密度估计数据集ShanghaiTech上,鱼群密度估计网络的密度估计结果在MAE、MSE、PSNR、SSIM的评价中均取得最优或次优结果。

关键词：深度学习数量统计密度分布卷积神经网络特征提取图像去噪高斯滤波渔业

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海底隧道钻爆水中冲击波的监测与分析

海底隧道钻爆水中冲击波的监测与分析

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中国声学学会水声学分会2021～2022年学术会议

作者：王荣鑫刘后秀许肖梅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(厦门大学)

为评估海底隧道钻爆对工程海域海洋生物的影响,本文对厦门某海底隧道钻爆产生的水中冲击波进行现场监测与数值分析。结果表明:海底隧道钻爆产生的水中冲击波表现为宽频带、高强度的脉冲形式,其中距海床50 m深的隧道爆点,在单段最大药量... 详细信息

为评估海底隧道钻爆对工程海域海洋生物的影响,本文对厦门某海底隧道钻爆产生的水中冲击波进行现场监测与数值分析。结果表明:海底隧道钻爆产生的水中冲击波表现为宽频带、高强度的脉冲形式,其中距海床50 m深的隧道爆点,在单段最大药量为41.0 kg时,距离爆点128 m水平处的水中峰值声压级达到190.6 dB,功率谱密度的峰值出现在48 Hz,且5 kHz频带以内的功率谱密度均大于90 dB,比海洋背景噪声高27 dB以上。此外,利用Cole公式对水中冲击波的峰值声压进行拟合,从而预测水下声场分布,为海洋生物的影响评估提供参考依据。

关键词：海底隧道钻爆水中冲击波现场监测峰值声压拟合

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