检索结果-内蒙古大学图书馆

水下无人系统学报 2019年第2期27卷 194-199页

作者：生雪莉李鹏飞郭龙祥陆典韩笑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

在执行海洋环境监测、近海勘探及军事战术侦察等任务时,水下无人集群探测的探测性能取决于集群内平台的部署规划及单个平台的探测性能模型。文中基于主动声呐信息流程和海军水面舰艇模型(NISSM),引入了单平台区域探测的概率模型,提出一... 详细信息

在执行海洋环境监测、近海勘探及军事战术侦察等任务时,水下无人集群探测的探测性能取决于集群内平台的部署规划及单个平台的探测性能模型。文中基于主动声呐信息流程和海军水面舰艇模型(NISSM),引入了单平台区域探测的概率模型,提出一种基于布谷鸟搜索算法,采用高斯变异算子和锦标赛选择机制的指定区域内无人平台部署规划算法,并进行了仿真验证。仿真结果表明:单平台探测概率模型能够量化地给出区域内各点的探测概率,有效反映受平台自身参数及海洋环境约束引起的平台探测信息的不确定性,且平台探测能力的衰减程度与虚警概率相关。文中的无人平台部署规划算法较布谷鸟算法性能优异、进化曲线斜率更陡、收敛速度更快,不同数量平台基于该算法部署规划后的区域有效探测覆盖率较随机部署高0.2,达0.8以上。文中的研究可对任务区域无人集群的布放提供参考。

关键词：水下无人集群单平台探测概率模型无人平台部署规划算法区域有效探测覆盖率

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声矢量圆阵宽带相干目标MVDR方位估计

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应用声学 2019年第4期38卷 530-539页

作者：时胜国李赢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

针对宽带相干目标的远程探测问题,该文提出一种基于声压振速联合处理和矢量重构的声矢量圆阵MVDR波束形成方法。该方法利用相位模态变换技术,将声矢量圆阵变换为与信号频率无关的虚拟线阵,并构建虚拟线阵声压与组合振速的互协方差矩阵,... 详细信息

针对宽带相干目标的远程探测问题,该文提出一种基于声压振速联合处理和矢量重构的声矢量圆阵MVDR波束形成方法。该方法利用相位模态变换技术,将声矢量圆阵变换为与信号频率无关的虚拟线阵,并构建虚拟线阵声压与组合振速的互协方差矩阵,利用声压与振速各分量间的空间相关性有效地抑制各向同性环境噪声;并对宽带相干信号的互协方差矩阵进行矢量重构,即将最大特征值对应的特征向量划分为相互重叠的子向量,从而构建前/后向Hermitian矩阵;最后,基于MVDR波束形成器实现宽带相干目标的方位估计。仿真计算和实验数据处理结果表明,该方法具较强的解相干能力和噪声抑制能力以及较高的方位估计性能。

关键词：声矢量圆阵宽带相干信号互协方差矩阵矢量重构

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基于Gammatone听觉滤波器组的水中目标线谱检测方法

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传感器与微系统 2020年第10期39卷 145-148页

作者：韩雪朴胜春盛斯雨郭俊媛荆珈璐哈尔滨工程大学水声技术重点实验室黑龙江哈尔滨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

针对水中目标线谱信号信噪比较低的问题,提出Gammatone听觉滤波器组的水中目标线谱检测方法。利用人耳耳蜗具有良好的分频特性和尖锐的滤波特性的特点,对水中目标线谱信号进行分频处理;同时,结合水中目标线谱信号相位稳定度较高的特点,... 详细信息

针对水中目标线谱信号信噪比较低的问题,提出Gammatone听觉滤波器组的水中目标线谱检测方法。利用人耳耳蜗具有良好的分频特性和尖锐的滤波特性的特点,对水中目标线谱信号进行分频处理;同时,结合水中目标线谱信号相位稳定度较高的特点,对分频后的信号进行相位标准差加权处理,给出了该方法的检测性能。从仿真和岸基激光干涉仪实验结果可以看出:提出的方法可以检测出低信噪比下的线谱信号。从检测概率结果来看,当信噪比为-7dB时,提出方法的检测概率为1,高于常规快速傅里叶变换(FFT)方法的检测概率。所提出的方法为低信噪比下水中目标线谱检测提供了一种新的思路。

关键词：线谱检测 Gammatone听觉滤波器组信噪比

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变声速弹性沉积层下压缩波与剪切波的耦合影响

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物理学报 2018年第23期67卷 122-135页

作者：刘亚琴杨士莪张海刚王笑寒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业和信息化部重点实验室哈尔滨150001

针对压缩波声速n^2线性分布、剪切波声速平方线性分布的变参数弹性海底沉积层中声场建模问题,建立了关于压缩波与剪切波本征函数的偏微分耦合方程组,基于微扰法,通过逐次微分给出了本征函数的近似解析解.理论分析表明,只有剪切波声速平... 详细信息

针对压缩波声速n^2线性分布、剪切波声速平方线性分布的变参数弹性海底沉积层中声场建模问题,建立了关于压缩波与剪切波本征函数的偏微分耦合方程组,基于微扰法,通过逐次微分给出了本征函数的近似解析解.理论分析表明,只有剪切波声速平方的梯度不为零的情况下,沉积层中的压缩波才会与剪切波产生耦合.压缩波与剪切波耦合的影响会带来本征值的变化,其对近场声传播的影响较小,但远距离声传播损失的预报在考虑耦合后与实测数据符合得更好.此外,耦合还会导致沉积层中本征函数及其导数的变化,使得耦合与非耦合情况下沉积层中质点位移场不同.通过与商用声场软件COMSOL计算结果的对比分析检验了本文方法的正确性,且本文方法计算时间远小于COMSOL软件运行时间.

关键词：弹性沉积层声速变化耦合近似解析式

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神经网络在GNSS卫星钟差预报中应用模式实验研究

神经网络在GNSS卫星钟差预报中应用模式实验研究

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第十一届中国卫星导航年会

作者：颜康陈宝伟李胜全张亚斌哈尔滨工程大学水声技术重点实验室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工程大学水声工程学院 Research Center for Robotics Peng Cheng Laboratory

现在越来越多的行业开始使用卫星定位技术。精密卫星钟产品是许多高精度定位应用的前提条件,因此对卫星钟差进行预报是十分必要的。目前使用线性模型或二次多项式模型附加周期项来预报卫星钟差序列中的确定性部分已被广泛认为是一种标... 详细信息

现在越来越多的行业开始使用卫星定位技术。精密卫星钟产品是许多高精度定位应用的前提条件,因此对卫星钟差进行预报是十分必要的。目前使用线性模型或二次多项式模型附加周期项来预报卫星钟差序列中的确定性部分已被广泛认为是一种标准方法。近年来,人们提出利用机器学习方法,如神经网络(NN)来进一步挖掘卫星钟差中的随机性部分。神经网络是一种比较灵活的方法,即使在使用相同的数据集进行预报时,也可以采用多种不同的应用

关键词： GNSS 时钟预报人工神经网络实验研究

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丛聚的含气泡水对线性声传播的影响

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物理学报 2018年第17期67卷 144-151页

作者：范雨喆陈宝伟李海森徐超哈尔滨工程大学、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

含气泡水内气泡的空间分布会对线性声传播产生影响,导致实验结论与理论预测存在较大偏差.为解决这一问题,将准晶体近似引入到自洽方法中,导出了考虑空间分布时多分散含气泡水的等效声波波数.考虑到含气泡水内,气泡间存在小范围的聚集趋... 详细信息

含气泡水内气泡的空间分布会对线性声传播产生影响,导致实验结论与理论预测存在较大偏差.为解决这一问题,将准晶体近似引入到自洽方法中,导出了考虑空间分布时多分散含气泡水的等效声波波数.考虑到含气泡水内,气泡间存在小范围的聚集趋势(简称丛聚现象),在此基础上引入Neyman-Scott点过程描述了含气泡水内气泡的丛聚现象.分析发现,丛聚时,声速、声衰减的峰值将受到抑制,并向低频偏移,且抑制和频偏现象会随丛聚加剧而变强;随频率远离峰值段,丛聚对声传播的影响逐渐减弱.此外,考虑到空间分布的统计信息提取对相关研究的精确与否起到重要作用,引入了一种比例无偏估计,通过该方法获得了仿真环境下丛聚含气泡水模型的相速度及衰减系数,该建模及统计方法也可为相关实验工作提供理论基础.

关键词：声传播含气泡水丛聚

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基于声呐图像序列SIFT特征的多目标跟踪方法研究

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声学技术 2019年第5期38卷 514-519页

作者：张丽红周天徐超韩婷婷哈尔滨工程大学水声技术重点实验室黑龙江哈尔滨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

针对高频成像声呐多目标跟踪中声成像的不稳定问题,在基于检测前跟踪的声呐图像序列尺度不变特征变换(Scale Invariant Feature Transform,SIFT)的基础上,提出了一种结合对数变换的声呐图像序列SIFT特征跟踪方法。该方法利用对数变换进... 详细信息

针对高频成像声呐多目标跟踪中声成像的不稳定问题,在基于检测前跟踪的声呐图像序列尺度不变特征变换(Scale Invariant Feature Transform,SIFT)的基础上,提出了一种结合对数变换的声呐图像序列SIFT特征跟踪方法。该方法利用对数变换进行图像预处理,进而利用声呐图像序列SIFT特征进行多目标跟踪。水池试验数据的处理结果表明:与中值滤波和动态亮度分配的方法相比,结合对数变换的声呐图像序列SIFT特征跟踪方法具有更好的多目标跟踪效果。

关键词：声呐图像序列检测前跟踪尺度不变特征变换图像预处理对数变换多目标跟踪

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基于TMS320C6678的舰船声特征模拟器设计

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舰船科学技术 2019年第9期41卷 145-148页

作者：宫平生雪莉王岩王圣炜郭龙翔张晓哈尔滨工程大学水声技术重点实验室黑龙江哈尔滨150001 海洋信息获取与安全重点实验室(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

首先描述舰船声特征模拟器的系统组成,介绍德州仪器公司新推出的一款八内核DSP-TMS320C6678处理器芯片,分析TMS320C6678芯片应用在舰船声特征模拟器上的突出性能优点。其次,从主动模式与被动模式2个方面,重点介绍了舰船声特征模拟器信... 详细信息

首先描述舰船声特征模拟器的系统组成,介绍德州仪器公司新推出的一款八内核DSP-TMS320C6678处理器芯片,分析TMS320C6678芯片应用在舰船声特征模拟器上的突出性能优点。其次,从主动模式与被动模式2个方面,重点介绍了舰船声特征模拟器信号处理算法在多核DSP上的应用,以及2种模式下的TMS320C6678多核协作模式设计方法。最后,通过水池实验分析搭载了TMS320C6678芯片的舰船声特征模拟器在虚靶量以及空间体目标模拟方面的优越之处。

关键词： TMS320C6678 多核协作声特征模拟器信号处理

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一种移动FH-FSK通信多普勒估计方法

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水下无人系统学报 2019年第6期27卷 629-635页

作者：王维伟孙慧嵩颜宏璐大连测控技术研究所辽宁大连116013 哈尔滨工程大学水声技术重点实验室黑龙江哈尔滨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)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

在进行水下移动通信时,多普勒效应会对信号造成影响,常规估计多普勒频偏因子的方法是通过发射多普勒敏感脉冲信号进行估计。在跳频通信-频移键控(FH-FSK)通信中,单个码片具有较好的多普勒敏感性,文中采用32个跳频码片作为同步信号,对同... 详细信息

在进行水下移动通信时,多普勒效应会对信号造成影响,常规估计多普勒频偏因子的方法是通过发射多普勒敏感脉冲信号进行估计。在跳频通信-频移键控(FH-FSK)通信中,单个码片具有较好的多普勒敏感性,文中采用32个跳频码片作为同步信号,对同步信号中逐个码片进行多普勒因子估计。在多普勒因子选择时,提出进行2次卡尔曼滤波后再取中值的方法,使估计值更接近准确值。考虑到多普勒效应对同步造成的影响,采用同步后进行多普勒补偿再次同步的方法,进一步减少解码时由于同步偏差较大带来误判的可能性。仿真试验结果表明,基于卡尔曼滤波的多普勒因子选择方法能使多普勒估计值更贴近理论值,且重同步后通信误码率降低。该方法能够提高多普勒估计精度,进一步提升移动FH-FSK通信性能。

关键词：水下通信跳频通信-频移键控通信多普勒估计卡尔曼滤波

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单信标导航精度分析与航路规划

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水下无人系统学报 2019年第2期27卷 181-188页

作者：梁国龙张新宇孙思博付进哈尔滨工程大学水声技术重点实验室黑龙江哈尔滨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 青岛海纳水下信息技术有限公司山东青岛266500

当今,精确导航已成为自主水下航行器(AUV)发展的关键技术之一。与传统导航方式相比,单信标导航具有布阵简单和成本低的优点,但是导航精度还有待进一步提高。文中基于偏微分矩阵,对导航精度进行了理论推导,分析了单信标导航方式对几种典... 详细信息

当今,精确导航已成为自主水下航行器(AUV)发展的关键技术之一。与传统导航方式相比,单信标导航具有布阵简单和成本低的优点,但是导航精度还有待进一步提高。文中基于偏微分矩阵,对导航精度进行了理论推导,分析了单信标导航方式对几种典型误差源的鲁棒性。并在此基础上进行了单信标导航的航路规划,给出了定位点优选方法及航路优化方法。最后,通过仿真试验验证了偏微分矩阵方法的正确性及航路规划方案的有效性。文中研究可为AUV精确制导提供参考。

关键词：自主水下航行器单信标导航导航精度航路规划

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