检索结果-内蒙古大学图书馆

电子与信息学报 2024年第1期46卷 1-21页

作者：杨健敏王佳惠乔钢刘凇佐马璐何鹏中山大学海洋工程与技术学院珠海519000 哈尔滨工程大学水声技术重点实验室哈尔滨150001 工业和信息化部海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学) 哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519000 极地环境立体观测与应用教育部重点实验室(中山大学) 珠海519000

水声通信(UAC)及网络技术在海洋环境监测、商业领域和军事领域等诸多方面发挥着重要作用,关心海洋、认识海洋、经略海洋离不开水声通信及网络技术的发展。该文对水声通信技术和水声通信网络(UACN)进行综述,首先回顾了水声通信技术和水... 详细信息

水声通信(UAC)及网络技术在海洋环境监测、商业领域和军事领域等诸多方面发挥着重要作用,关心海洋、认识海洋、经略海洋离不开水声通信及网络技术的发展。该文对水声通信技术和水声通信网络(UACN)进行综述,首先回顾了水声通信技术和水声通信网络的发展,总结了水声信道的特点。然后,对于水声通信技术中的非相干调制技术、相干调制技术以及以应用需求为导向的新型通信技术进行陈述。随后,对于水声通信网络中数据链路层媒介接入控制协议、网络层的路由协议和跨层设计进行分类探讨。最后,对目前水声通信及网络技术的不足进行总结,并且对未来水声通信及网络技术的发展进行展望。

关键词：水声通信水声通信网络技术调制解调 MAC协议路由协议

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基于相位特征的多波束测深声呐多回波检测方法研究

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仪器仪表学报 2022年第8期43卷 193-203页

作者：高家伟周天杜伟东徐超哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声技术重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工程大学海洋信息获取与安全工信部重点实验室工业和信息化部哈尔滨150001

现代多波束测深声呐在检测海底地形的同时往往也有检测水中目标的需求,常见的多回波检测方法基于回波幅度设置检测门限,其对波束内幅度相当的回波检测是有效的,但是当多目标反向散射能力强弱导致的回波幅度悬殊时,基于幅度门限方法难以... 详细信息

现代多波束测深声呐在检测海底地形的同时往往也有检测水中目标的需求,常见的多回波检测方法基于回波幅度设置检测门限,其对波束内幅度相当的回波检测是有效的,但是当多目标反向散射能力强弱导致的回波幅度悬殊时,基于幅度门限方法难以奏效。针对此问题,提出了一种基于瞬时频率方差及谱特征联合加权的方法,在利用回波幅度的基础上进一步利用了相位信息。首先利用回波信号相位特性求得回波信号的瞬时频率方差,其次对信号的谱特征进行分析求取回波信号的等效带宽,最后利用所得的等效带宽数值与瞬时频率方差数值极低甚至近似为0的特性,联合对回波幅度进行加权,凸显被强目标信号淹没的弱目标回波信号,便于强弱目标的同时检测,提高对弱目标的检测能力。计算机仿真结果显示经过联合加权后,强弱目标的相对幅度提升了近30%,并且检测能力得以有效提高。通过外场试验数据处理结果可以发现,经过瞬时频率方差及谱特征加权处理的目标回波检测能力得到明显的改善。

关键词：瞬时频率瞬时频率方差等效带宽联合加权

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多圆柱组合体目标回波特性

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哈尔滨工程大学学报 2025年第1期46卷 138-147页

作者：张弘瑞陈文剑王艺迪厉夫兵哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室黑龙江哈尔滨150001 海洋信息获取与安全工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工程大学)工业和信息化部黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001 中国电子科技集团公司第二十八研究所江苏南京210007 北京信息科技大学信息与通信工程学院北京100101

针对多圆柱组合体目标回波中的多次散射声场计算问题,本文提出在声束弹跳方法中利用KD树结构加速声束追踪的研究方法。建立基于多圆柱组合体目标的轴对称包围盒,通过最大方差法和中间剖分法在空间不同维度上对包围盒进行划分,同时通过... 详细信息

针对多圆柱组合体目标回波中的多次散射声场计算问题,本文提出在声束弹跳方法中利用KD树结构加速声束追踪的研究方法。建立基于多圆柱组合体目标的轴对称包围盒,通过最大方差法和中间剖分法在空间不同维度上对包围盒进行划分,同时通过分离轴算法进行面元数据的归属分配,经过多次划分后完成目标KD树结构的建立;进行声束构建和声束追踪,加快追踪时声束与面元的相交判断过程;根据追踪结果进行多圆柱组合体目标强度的计算。结果表明:声波在柱体之间存在多次声散射,多次散射与一次散射回波存在相位差,干涉叠加后导致多圆柱组合体目标强度在原本一次散射的基础上得到增强或减弱。通过实验测量结果与仿真计算结果对比,不同入射角度下实测结果与理论预报结果都有较好的一致性。

关键词：多圆柱组合体回波特性多次散射 KD树声束弹跳法空间划分声束追踪目标强度

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北极双声道波导声传播特性分析

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哈尔滨工程大学学报 2024年第7期45卷 1280-1287页

作者：李卿基韩笑曹然魏泽勋哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室黑龙江哈尔滨150001 海洋信息获取与安全工业和信息化重点实验室(哈尔滨工程大学) 黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001 自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061

北极波弗特海域下特殊的双声道声速结构对水下声传播产生深刻影响,本文利用第9次北极科学考察数据,研究了双声道波导的声传播特性,分析了波弗特声道显著声捕获能力的机理。研究发现:当声源频率足够高时,一些模态会被捕获在波弗特声道中... 详细信息

北极波弗特海域下特殊的双声道声速结构对水下声传播产生深刻影响,本文利用第9次北极科学考察数据,研究了双声道波导的声传播特性,分析了波弗特声道显著声捕获能力的机理。研究发现:当声源频率足够高时,一些模态会被捕获在波弗特声道中,这些被捕获模态将不受海冰或海床影响,能量损失较小。当声源位于声道内时,激发出的被捕获模态使得声波能够远距离传播。另外,这些被捕获模态的声学特性仅与波弗特声道内的声速变化有关,在声场中传播较为稳定,能够形成稳定的干涉结构。

关键词：北极波弗特透镜声传播模态传播损失相速度群速度干涉结构

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声腔对电动式换能器工作特性的影响

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声学学报 2022年第1期47卷 76-84页

作者：桑永杰蓝宇刘茂伊哈尔滨工程大学水声技术重点实验室哈尔滨150001 工业和信息化部海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学) 哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001

传统的电动式换能器设计理论中,未考虑压力补偿系统等声腔结构对声学性能的影响,声源级理论设计结果与实测结果存在较大差别。研究中将电动式换能器内部的三段气腔视为突变截面声腔结构,给出了声腔的四端网络等效电路,将其作为辐射面的... 详细信息

传统的电动式换能器设计理论中,未考虑压力补偿系统等声腔结构对声学性能的影响,声源级理论设计结果与实测结果存在较大差别。研究中将电动式换能器内部的三段气腔视为突变截面声腔结构,给出了声腔的四端网络等效电路,将其作为辐射面的负载添加到电动式换能器的传统等效电路中,获得了电动式换能器改进的等效电路。基于改进的等效电路求解了带有声腔结构的电动式换能器声源级曲线,该曲线与有限元仿真分析结果基本一致,验证了该改进的等效电路在预报电动式换能器声源级方面的正确性。基于该等效电路研究了声腔的结构尺寸、末端声学边界及腔内气体声学参数对声源级起伏特征的影响。结果显示,在声腔末端敷设吸声材料或在声腔内充入特性阻抗较小的气体对于抑制或消除声源级起伏具有明显作用。

关键词：换能器等效电路电动式声源级吸声材料特性阻抗四端网络声学性能

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基于改进复声强法的非合作跳频信号方位估计

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中国惯性技术学报 2022年第5期30卷 597-603页

作者：王哲睿王燕王逸林董文峰哈尔滨工程大学水声技术重点实验室哈尔滨150001 海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学) 工业和信息化部哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001

针对由于跳频信号的频率随时间不断跳变,导致传统复声强法对其方向估计性能不佳的问题,提出一种改进复声强测向方法。首先,构建时频分布矩阵,利用跳频信号模糊函数的特点,对时频交叉项进行抑制;然后,利用迭代法滤除分布于整个时频面的... 详细信息

针对由于跳频信号的频率随时间不断跳变,导致传统复声强法对其方向估计性能不佳的问题,提出一种改进复声强测向方法。首先,构建时频分布矩阵,利用跳频信号模糊函数的特点,对时频交叉项进行抑制;然后,利用迭代法滤除分布于整个时频面的高斯白噪声,获得清晰的时频分布图,并利用信号的时频特征对信号分离与提取时频脊线;最后,将脊线所对应的时频点进行时间积分,利用时频信息提升复声强法对跳频信号的测向能力。仿真及水池试验结果表明,在信噪比大于0 dB时,方位估计均方根误差小于1°,提升了复声强方法对跳频信号方位估计的准确性与稳定性。

关键词：跳频信号时频分布复声强法方位估计

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载波功率稳定的参量阵预处理方法

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哈尔滨工程大学学报 2025年第4期46卷 652-659页

作者：樊博时洁施浩康路正华哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学海洋信息获取与安全工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工程大学) 工业和信息化部黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001 中国舰船研究院北京100192

为了解决现有基于Berktay远场解理论对宽带参量阵的预处理方法无法保持载波功率稳定的问题,本文研究了一种载波功率稳定的平方根幅度调制方法。通过调整包络表达式中的直流分量,适应调制系数和线谱数量的变化,达到稳定载波功率不变的目... 详细信息

为了解决现有基于Berktay远场解理论对宽带参量阵的预处理方法无法保持载波功率稳定的问题,本文研究了一种载波功率稳定的平方根幅度调制方法。通过调整包络表达式中的直流分量,适应调制系数和线谱数量的变化,达到稳定载波功率不变的目的。针对与传统单边带幅度调制方法的差频一致性、差频相对功率可控性和其载波功率稳定性等进行分析,设计了相应的水池实验。研究表明:在载波功率稳定的条件下,本文能够定量控制差频相对功率的大小,其中,载波功率的波动范围为-1.5~1.5 dB。本文方法在差频相对功率可控的同时,实现了对载波功率的稳定控制,为后续工作的可靠性提供保证。

关键词：非线性声学水声参量阵 Bertkay远场解参量阵预处理载波功率差频相对功率单边带幅度调制平方根幅度调制

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基于频移键控的仿海豚哨声水声通信技术

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电子与信息学报 2022年第6期44卷 2045-2053页

作者：马天龙刘凇佐乔钢浦王轶哈尔滨工程大学水声技术重点实验室哈尔滨150001 工业和信息化部海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学) 哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001

针对水下隐蔽声通信的需求,该文提出一种基于频移键控的仿海豚哨声水声通信方法,通过模拟海豚哨声以降低通信信号被发现的概率,从而实现水下隐蔽声通信。该方法将信息调制生成的基带信号以一定比例与海豚哨声信号时频谱轮廓曲线相加获... 详细信息

针对水下隐蔽声通信的需求,该文提出一种基于频移键控的仿海豚哨声水声通信方法,通过模拟海豚哨声以降低通信信号被发现的概率,从而实现水下隐蔽声通信。该方法将信息调制生成的基带信号以一定比例与海豚哨声信号时频谱轮廓曲线相加获得合成哨声时频谱,再生成合成哨声作为仿生通信信号。接收端提取接收到的合成哨声与本地生成的存在固定频差的海豚哨声相干相乘,经过低通滤波获得频移键控信号进行信息解调,实现仿生通信。通过时频相关系数和Mel倒谱距离分析了通信信号仿生效果。仿真与海试试验验证了该方法的可行性,当码元宽度为0.1s时可在2km距离上实现有效通信,且时频相关系数不低于0.99。该方法调制解调原理简单,系统资源消耗更少,更易于工程实现,为仿生水声通信算法的实际应用提供技术支撑。

关键词：水声通信仿生通信海豚哨声时频谱轮廓频移键控

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声衍射相移对深海会聚区焦散结构的影响

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物理学报 2022年第20期71卷 129-145页

作者：张海刚马志康龚李佳张明辉周建波哈尔滨工程大学水声技术重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工程大学海洋信息获取与安全工业和信息化部重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001 西北工业大学航海学院西安710072

本文从射线-简正波理论出发,推导了计及衍射相移时声线跨距、传播时延与群速度的表达式,在此基础上给出了一种包含衍射相移影响的深海会聚区焦散结构计算模型.对典型深海声道中第一个上会聚区的仿真研究表明:高频条件下纯折射(refracted... 详细信息

本文从射线-简正波理论出发,推导了计及衍射相移时声线跨距、传播时延与群速度的表达式,在此基础上给出了一种包含衍射相移影响的深海会聚区焦散结构计算模型.对典型深海声道中第一个上会聚区的仿真研究表明:高频条件下纯折射(refracted-refracted,RR)型会聚区有3条焦散线,海面反射(refracted surfacereflected,RSR)型会聚区有4条焦散线.通过与高频结果对比,低频条件下计及衍射相移后发现,界面反射相移引起的水平位移使RR型焦散线向靠近声源的方向水平偏移,使RSR型声线额外多产生数条焦散线,而声波以非均匀波形式传播时产生的位移使RR型焦散线向远离声源的方向水平偏移.频率升高后,声衍射效应减小,焦散结构趋于经典射线理论的计算结果.本文给出的模型物理意义清晰,计算简便准确,弥补了经典射线理论在低频条件下适用性不强的缺陷.

关键词：深海低频声传播焦散结构射线-简正波

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声学多普勒测速技术综述

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哈尔滨工程大学学报 2023年第11期44卷 1914-1926页

作者：曹忠义孙大军张志鑫张殿伦勇俊哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室黑龙江哈尔滨150001 海洋信息获取与安全工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工程大学) 黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001 海装沈阳局黑龙江哈尔滨150001

速度信息是实现水下精确自主导航的重要参量之一。本文以海洋声学多普勒测速技术为对象,介绍了其研究现状、关键技术和发展趋势。首先将声学测速技术分为声学相关测速技术和声学多普勒测速技术;在此基础上,总结了声学多普勒测速信号处... 详细信息

速度信息是实现水下精确自主导航的重要参量之一。本文以海洋声学多普勒测速技术为对象,介绍了其研究现状、关键技术和发展趋势。首先将声学测速技术分为声学相关测速技术和声学多普勒测速技术;在此基础上,总结了声学多普勒测速信号处理方法、技术演化历程和国内外设备发展现状;讨论了声学多普勒测速的波形设计、误差标校、性能评价、系统检测等关键技术;最后对声学多普勒测速技术未来发展进行了展望,梳理了声学环境感知、一体化融合等趋势,为相关研究提供有益的参考和借鉴。

关键词：声学多普勒测速多普勒计程仪多普勒流速剖面仪相控阵相位编码波形设计误差标校性能评价系统检测

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