检索结果-内蒙古大学图书馆

声学学报 2025年第1期50卷 12-22页

作者：吴隆昊刘松吴照志潘才能袁飞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

针对水声多途信道环境下的水下声速剖面反演问题,将深度学习与射线声学理论结合,提出了一种基于长短期记忆网络(LSTM)的反演方法。该方法根据有序线阵等距的特点,将到达时间差、到达角度等多模态数据融合组成的感知矩阵作为输入,利用LST... 详细信息

针对水声多途信道环境下的水下声速剖面反演问题,将深度学习与射线声学理论结合,提出了一种基于长短期记忆网络(LSTM)的反演方法。该方法根据有序线阵等距的特点,将到达时间差、到达角度等多模态数据融合组成的感知矩阵作为输入,利用LSTM网络处理时序数据的能力挖掘空间上有序分布的接收阵元之间的关联信息,从而实现声速剖面反演。在此基础上,还提出了基于互相关函数的硬阈值估计方法,通过降低感知矩阵的测量误差提高模型的抗多途性能。通过数值仿真验证了该反演方法的可行性和准确性,与传统优化算法相比,所提算法能够更好地捕捉声速剖面的非线性特征,具有更高的反演精度和较强的抗噪能力。

关键词：声速剖面长短期记忆网络水声多途信道时延估计

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压电材料全矩阵材料常数超声谐振谱反演技术中的变温模式识别

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物理学报 2017年第2期66卷 330-337页

作者：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

利用传统的超声脉冲-回波与电谐振技术定征压电材料全矩阵材料参数,必须采用多块尺寸差异显著的样品,故很可能导致定征结果不自洽.超声谐振谱(RUS)技术仅需一块样品即可对压电材料全矩阵材料参数进行定征,故可确保定征结果的自洽.由于... 详细信息

利用传统的超声脉冲-回波与电谐振技术定征压电材料全矩阵材料参数,必须采用多块尺寸差异显著的样品,故很可能导致定征结果不自洽.超声谐振谱(RUS)技术仅需一块样品即可对压电材料全矩阵材料参数进行定征,故可确保定征结果的自洽.由于实际测量谐振谱中模式混叠与遗漏现象不可避免,使得谐振谱中谐振模式的准确识别成为RUS技术顺利实施的最大难点.本文提出一种谐振模式的变温识别技术.温度变化可导致压电体材料参数发生变化,材料参数的改变可影响各谐振模式的振动频率,且对不同谐振模式影响不一致,因此改变测量环境温度,有可能使得所测量超声谐振谱中某些原本混叠的模式分开或使得某些原本遗漏的模式出现.压电陶瓷(PZT-8)的实验结果表明,该技术可有效提高谐振谱中谐振模式识别准确率,从而保证了RUS反演的可靠性.

关键词：压电材料材料常数超声谐振谱变温模式识别

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多频带水声信道的时频联合稀疏估计

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声学学报 2019年第4期44卷 665-674页

作者：周跃海童峰郑思远曹秀岭厦门大学水声通信与海洋信息技术教育部重点实验室

多频带水声信道多径结构在相邻数据块和不同子频带存在相关性,从分布式压缩感知的角度可对这种时频联合稀疏特性进行利用。但是,在传统联合稀疏模型下水声信道间存在的不同多径时延部分形成差异支撑集,由此引入的干扰导致估计性能下降,... 详细信息

多频带水声信道多径结构在相邻数据块和不同子频带存在相关性,从分布式压缩感知的角度可对这种时频联合稀疏特性进行利用。但是,在传统联合稀疏模型下水声信道间存在的不同多径时延部分形成差异支撑集,由此引入的干扰导致估计性能下降,提出利用多路径选择机制进行差异支撑集检测;同时,进一步结合频域子频带信道间、时域相邻数据块信道间存在的相关性进行频带-时间域联合稀疏估计.利用数值仿真及海试实验结果进行了性能验证和比较,表明利用时频联合稀疏估计构造的水声通信接收机改善了匹配性能,可获得较为明显的输出信噪比、误比特率等通信性能提升.从而说明:利用多频带水声信道在时域、频域存在的联合相关性可有效提高信道估计性能。

关键词：水声信道估计性能多频带稀疏时频多径时延通信接收机输出信噪比

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中华白海豚声接收通道

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物理学报 2020年第23期69卷 173-180页

作者：张闯宋忠长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361000

中华白海豚依靠其回声定位系统进行导航与目标探测.本文利用计算机断层扫描、超声测量与数值模拟研究中华白海豚声呐系统声接收过程.计算机断层扫描结果表明,中华白海豚声接收系统位于下颌区域.声接收通道主要包含下颌骨内侧脂肪、下颌... 详细信息

中华白海豚依靠其回声定位系统进行导航与目标探测.本文利用计算机断层扫描、超声测量与数值模拟研究中华白海豚声呐系统声接收过程.计算机断层扫描结果表明,中华白海豚声接收系统位于下颌区域.声接收通道主要包含下颌骨内侧脂肪、下颌骨外侧脂肪、下颌骨与听小骨.数值模拟结果表明,中华白海豚的声接收通道具有多样性.声波可沿着下颌骨传播至下颌内部脂肪,并随后传导至听小骨处.声波还可以通过下颌骨外侧脂肪进入声接收系统.声接收通道的多样性表明中华白海豚声呐系统的复杂性,探究声接收工作原理能加深下颌脂肪与下颌骨等多相介质形成的系统对声传播的控制,可为人工声接收系统设计提供新思路.

关键词：中华白海豚声接收生物声学声学脂肪

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采用时域联合稀疏恢复的多输入多输出水声信道压缩感知估计

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电子与信息学报 2016年第8期38卷 1920-1927页

作者：周跃海吴燕艺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

多输入多输出(MIMO)水声通信技术可以在极其有限的水声信道频带资源内提高信道容量,但多径和同道干扰的同时存在,使传统信道估计算法如最小二乘算法、压缩感知估计算法的性能急剧下降。考虑到通信数据块间水声信道多径结构存在一定的相... 详细信息

多输入多输出(MIMO)水声通信技术可以在极其有限的水声信道频带资源内提高信道容量,但多径和同道干扰的同时存在,使传统信道估计算法如最小二乘算法、压缩感知估计算法的性能急剧下降。考虑到通信数据块间水声信道多径结构存在一定的相关性,该文利用这种数据块间多径结构的时间域相关性建立水声MIMO信道的时域联合稀疏模型,并利用同步正交匹配追踪算法进行多个数据块联合稀疏恢复信道估计,提高MIMO信道多径稀疏位置的检测增益并抑制同道干扰,提高水声MIMO信道的估计性能。仿真和MIMO水声通信海试实验表明了所提方法的有效性。

关键词： MIMO水声信道估计同道干扰分布式压缩感知同步正交匹配追踪

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基于分布式压缩感知的麦克风阵列声源定位

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兵工学报 2019年第8期40卷 1725-1731页

作者：黄惠祥郭秋涵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

压缩感知-正交匹配追踪(CS-OMP)算法将声源定位问题转化为信号稀疏重构问题,能比传统定位算法获得更高的定位性能。但是CS-OMP算法在定位中没有考虑多个信号的相关性。将分布式压缩感知(DCS)理论引入麦克风阵列的声源定位中,考虑信号之... 详细信息

压缩感知-正交匹配追踪(CS-OMP)算法将声源定位问题转化为信号稀疏重构问题,能比传统定位算法获得更高的定位性能。但是CS-OMP算法在定位中没有考虑多个信号的相关性。将分布式压缩感知(DCS)理论引入麦克风阵列的声源定位中,考虑信号之间具有的共同稀疏性,利用分布式压缩感知-同步正交匹配追踪(DCS-SOMP)算法对信号进行联合重构,获取稀疏位置并对声源实现定位。仿真和实验结果表明,与传统定位算法和CS-OMP算法相比,DCS-SOMP算法在低信噪比环境下具有更好的定位性能和鲁棒性。

关键词：麦克风阵列声源定位分布式压缩感知稀疏信号联合重构

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语义引导的水下带噪语音通信

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声学学报 2024年第6期49卷 1324-1336页

作者：江昕越刘佳惠张榕鑫朱逸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厦门361005

针对狭窄带宽的多径水声信道和信源噪声干扰导致的退化语音,提出了一种语义引导的水下带噪语音通信系统,实现了噪声环境下高效鲁棒的语音通信。首先,通过引入语音去噪网络降低了信源噪声的影响。系统通过传输语音的语义信息,实现了语音... 详细信息

针对狭窄带宽的多径水声信道和信源噪声干扰导致的退化语音,提出了一种语义引导的水下带噪语音通信系统,实现了噪声环境下高效鲁棒的语音通信。首先,通过引入语音去噪网络降低了信源噪声的影响。系统通过传输语音的语义信息,实现了语音信号的极限压缩。针对信道噪声对数据的损伤,使用语义纠错模块在接收端对退化的语义特征进纠错,从而提高重建语音的可理解性。此外,结合多阶段训练策略的退化知情模型进一步增强所提方法在水声信道中的鲁棒性和泛化性。最后,在语音重建过程中使用多感受野-挤压激励融合模块以捕获语义特征中的全局语义信息,优化重建语音的可理解性。仿真实验结果表明,该方法在极低码率压缩的情况下,在复杂的噪声环境和不同的水声信道条件中,具有良好的重建性能。

关键词：水下语音通信语音语义通信低码率语音压缩带噪语音

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块稀疏水声信道的改进压缩感知估计

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声学学报 2017年第1期42卷 27-36页

作者：伍飞云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

压缩感知信道估计可利用信道稀疏特性提高估计性能,但对于具有典型块稀疏分布的水声信道,经典的l_0或l_1范数无法很好地描述块稀疏特性。利用水声信道块稀疏分布规律特性提出一种能够识别块稀疏结构的块稀疏似零范数,并在稀疏恢复信道... 详细信息

压缩感知信道估计可利用信道稀疏特性提高估计性能,但对于具有典型块稀疏分布的水声信道,经典的l_0或l_1范数无法很好地描述块稀疏特性。利用水声信道块稀疏分布规律特性提出一种能够识别块稀疏结构的块稀疏似零范数,并在稀疏恢复信道估计算法中引入块稀疏似零范数约束项,进一步推导了复数域块稀疏似零范数恢复迭代算法,该算法通过对块稀疏似零范数进行梯度下降迭代并将梯度解投影至解空间来获得水声信道的块稀疏似零范数估计。数值仿真和海上水声通信实验结果表明该算法相对经典的稀疏信道估计算法有较明显的性能改善。通过算法推导、仿真和实验可获取结论:利用水声信道的块稀疏特性进行压缩感知重构可有效提高信道估计性能。

关键词：水声信道水声通信稀疏特性估计性能算法改进信道信息匹配追踪成功概率算法推导信噪比

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两类一维流固声子晶体全向透射特性比较研究

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人工晶体学报 2014年第9期43卷 2286-2291,2306页

作者：张赛张宇高晓薇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

研究了声纵波全向入射到两类一维流固声子晶体(第I类满足固体横波传播速度cst大于流体纵波传播速度cl以及第II类cst<cl)的透射特性。推导了其传递矩阵,并应用有限元方法进行验证,二者显示结果一致性.研究表明两类声子晶体呈现的不同... 详细信息

研究了声纵波全向入射到两类一维流固声子晶体(第I类满足固体横波传播速度cst大于流体纵波传播速度cl以及第II类cst

关键词：传递矩阵流固声子晶体全反射贯穿声裂隙

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网箱养殖大黄鱼合成声信号特性研究

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声学学报 2013年第3期38卷 300-305页

作者：魏翀张宇张赛徐晓辉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

对所采集到网箱中人工养殖的两组不同年龄大黄鱼(Pseudosciaena crocea)产生的声信号进行定量分析和比较,运用分段指数振荡函数合成大黄鱼声信号,并利用振荡频率和衰减指数定量地描述了鱼声信号特性。结果显示,合成的大黄鱼声信号在时... 详细信息

对所采集到网箱中人工养殖的两组不同年龄大黄鱼(Pseudosciaena crocea)产生的声信号进行定量分析和比较,运用分段指数振荡函数合成大黄鱼声信号,并利用振荡频率和衰减指数定量地描述了鱼声信号特性。结果显示,合成的大黄鱼声信号在时频域都显示出很好的拟合优度,13—15月鱼龄组的平均振荡频率和衰减指数均低于7—8月鱼龄组。结果表明函数的振荡频率和衰减指数与大黄鱼发声的物理过程及年龄特征存在一定的联系,为今后人工养殖大黄鱼中声学技术的相关应用提供一定的科学参考和基础。

关键词：大黄鱼信号特性网箱养殖合成衰减指数振荡频率人工养殖振荡函数

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