检索结果-内蒙古大学图书馆

中国声学学会水声学分会2021～2022年学术会议

作者：黄龙飞肖芳贵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)

海洋工程水下噪声引起的海洋声场变化给海洋生物带来了显著影响。目前,海洋工程水下噪声研究聚焦于工程建设期和营运期噪声,地质勘察期噪声研究相对较少。而对于海洋工程地质勘察中普遍应用的地质钻探手段,其水下噪声的监测与分析工作... 详细信息

海洋工程水下噪声引起的海洋声场变化给海洋生物带来了显著影响。目前,海洋工程水下噪声研究聚焦于工程建设期和营运期噪声,地质勘察期噪声研究相对较少。而对于海洋工程地质勘察中普遍应用的地质钻探手段,其水下噪声的监测与分析工作更是匮乏。本文对厦门近岸海域地质钻探过程中的套管锤击、震动,及钻孔取样水下噪声进行了监测,数据分析结果表明:管径20 cm时,锤击噪声为脉冲型噪声,声源级较高,达188.6 dB/1uPa,一定范围内存在对海洋哺乳动物的伤害风险。震动及钻孔噪声为连续型噪声,声源级较低,分别为151.1 dB及148.1 dB。然而,由于持续时间长（12 h）,钻孔噪声声源处累积声暴露级达173.8 dB/1μPa.s,一定范围内噪声累积效应仍可导致对部分鲸类动物的潜在伤害。

关键词：海洋工程地质勘察地质钻探水下噪声

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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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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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基于频域联合稀疏模型的麦克风阵列移动声源定位

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厦门大学学报（自然科学版） 2020年第1期59卷 144-148页

作者：郭秋涵童峰黄惠祥钟双莲厦门大学水声通信与海洋信息技术教育部重点实验室

针对实际应用中移动说话人场景,相邻语音帧之间的空间相关性急剧下降会导致声源定位估计性能下降的问题,提出利用语音频点间的空间相关性进行频域联合稀疏估计,从而提高声源移动条件下的声源定位性能.实验结果表明,频域联合稀疏的波达方... 详细信息

针对实际应用中移动说话人场景,相邻语音帧之间的空间相关性急剧下降会导致声源定位估计性能下降的问题,提出利用语音频点间的空间相关性进行频域联合稀疏估计,从而提高声源移动条件下的声源定位性能.实验结果表明,频域联合稀疏的波达方向(direction of arrival,DOA)估计算法在移动说话人场景中,性能优于传统定位算法和基于压缩感知(compressed sensing,CS)的正交匹配追踪算法.

关键词：麦克风阵列移动声源定位分布式压缩感知联合稀疏模型

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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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面向长时水声通信数据采集与评估的浮标设计与实现

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数字海洋与水下攻防 2022年第4期5卷 279-284页

作者：杨逍宇马伯乐周跃海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大学海洋与地球学院中国人民解放军91937部队

复杂海洋环境导致水声信道呈现随机时-空-频变特性，特别是浅海信道受界面、人为干扰的严重影响，对水声通信造成极大困难。近年来人工智能领域机器学习等技术飞速发展，为提高复杂环境下水声通信可靠性提供了新思路。但是，由于水声信... 详细信息

复杂海洋环境导致水声信道呈现随机时-空-频变特性，特别是浅海信道受界面、人为干扰的严重影响，对水声通信造成极大困难。近年来人工智能领域机器学习等技术飞速发展，为提高复杂环境下水声通信可靠性提供了新思路。但是，由于水声信道复杂多变、缺乏普适模型，从机器学习角度而言水声通信数据样本严重不足，传统单次、短时水声通信实验采集的数据无法充分表征水声信道空间、时间特性。通过长期部署水声通信及信号采集设备，可望在一定程度上丰富通信数据，为典型海域下人工智能水声通信研究提供数据支持。设计并实现了一种浅海水声通信浮标，搭载水声通信系统可实现长时浅海水声通信数据采集、性能评估，同时依托北斗系统具备远程状态显示、功能控制功能。厦门港海域实验表明，依托浮标采集的长时水声通信数据可开展水声通信性能评估、信道特性与通信性能关联度分析，为下一步工作打下了良好的基础。

关键词：水声通信浮标浅海环境人工智能

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一种针对小多普勒扩展水声信道的OFDM接收算法

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数字海洋与水下攻防 2022年第5期5卷 407-413页

作者：诸哲楠万磊徐锋水声通信与海洋信息技术教育部重点实验室(厦门大学) 厦门大学信息学院信息与通信工程系武汉第二船舶设计研究所

在水声正交频分复用（OFDM）通信系统中，水声信道中的多径时延扩展会带来频域选择性衰落，多普勒效应会带来子载波间干扰（ICI）。传统接收算法需要开展复杂的二维（时延/多普勒）信道估计，再进行复杂的信道均衡和符号检测。针对有限... 详细信息

在水声正交频分复用（OFDM）通信系统中，水声信道中的多径时延扩展会带来频域选择性衰落，多普勒效应会带来子载波间干扰（ICI）。传统接收算法需要开展复杂的二维（时延/多普勒）信道估计，再进行复杂的信道均衡和符号检测。针对有限多普勒扩展的信道条件下多普勒矩阵元素变化缓慢、ICI干扰范围有限的特点，借鉴多项式拟合思想，提出了一种创新的接收算法。该算法将多普勒矩阵元素近似为多项式函数，迭代进行多项式拟合和数据符号频域均衡。和传统方法相比，该算法无需进行信道多普勒估计，仅需信道的一维（时延）估计即可实现较好的性能。利用Bellhop产生的水声信道仿真结果验证了该算法的可行性。

关键词：水声通信正交频分复用多项式拟合频域均衡

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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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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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一种高频单载波水声通信系统的解调方法

一种高频单载波水声通信系统的解调方法

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中国声学学会水声学分会2021～2022年学术会议

作者：肖芳贵涂星滨黄龙飞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) 浙江大学海洋学院

水声信道具有严重的多径与多普勒效应。高频水声通信由于其较大的带宽,成为高速水声通信发展的重要方向。本文将频域判决反馈均衡算法与分组相位校正算法相结合,提出了一种高频单载波水声通信系统的信号解调方法。水池和海域实验验证了... 详细信息

水声信道具有严重的多径与多普勒效应。高频水声通信由于其较大的带宽,成为高速水声通信发展的重要方向。本文将频域判决反馈均衡算法与分组相位校正算法相结合,提出了一种高频单载波水声通信系统的信号解调方法。水池和海域实验验证了该方法的有效性。同时,对比了水池和海域不同信道下该方法的性能,实验结果表明:该方法在弱多径、强多普勒扩展的海域信道下性能更佳。

关键词：水声通信解调多径多普勒

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