检索结果-内蒙古大学图书馆

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

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哈尔滨工程大学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中国舰船研究院

针对现有基于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

针对现有基于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。针对本文方法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不超过±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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正交混沌星座调制多载波扩频水声通信

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声学学报 2025年

作者：吴何马璐刘凇佐乔钢哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室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) 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地

针对多载波水声通信的信息安全和被调制识别的风险，提出了基于正交混沌星座调制的多载波扩频水声通信方法。在发射端，结合双通道M元扩频调制和多载波调制，设计了一种具有二维混沌特征的星座符号以携带信息，实现了物理层加密；为克... 详细信息

针对多载波水声通信的信息安全和被调制识别的风险，提出了基于正交混沌星座调制的多载波扩频水声通信方法。在发射端，结合双通道M元扩频调制和多载波调制，设计了一种具有二维混沌特征的星座符号以携带信息，实现了物理层加密；为克服深海大时延扩展，在接收端采用基于门限降噪被动时间反转处理的M元解扩方法，并提出了基于多尺度自动峰值检测的软门限降噪被动时反改进方法。由k-means聚类、统计分析、相空间重构方法进行了安全性分析，并基于实测深海信道仿真了系统的误码率性能。结果表明，所提方法在保证可靠性的前提下，能有效增强多载波水声通信的保密性。在声道轴深度进行了深海试验验证，实现通信速率为150 bit/s，通信距离150 km，误码率小于1.16×10-4的安全可靠通信。

关键词：混沌扩频水声通信物理层安全被动时间反转

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水声通信及网络技术综述

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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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一种水下体目标高精度长基线三维测速方法

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声学学报 2024年

作者：孙大军徐健郑翠娥张居成哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室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) 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨工程大学青岛创新发展基地

为实现对水下大尺度体目标的高精度三维速度测量，提出了一种体目标测速方法。该方法在传统质点模型的基础上，引入目标姿态和测量换能器的安装位置，考虑了目标运动过程中测元观测点与速度待测点之间的相对位置，从而构建了一个三... 详细信息

为实现对水下大尺度体目标的高精度三维速度测量，提出了一种体目标测速方法。该方法在传统质点模型的基础上，引入目标姿态和测量换能器的安装位置，考虑了目标运动过程中测元观测点与速度待测点之间的相对位置，从而构建了一个三维速度解算模型。在天向运动目标的典型应用场景中，理论分析和数值仿真结果表明，传统方法的模型误差主要集中在天向，并且与体目标的位置、半径和速度等参数密切相关。所提方法有效消除了因测元观测点与速度待测点位置不一致所导致的模型误差，在长基线基站位置误差0.3 m、径向速度测元误差0.2 m/s的综合误差仿真场景中，测速误差从传统方法的10.8 m/s降低至0.7 m/s。

关键词：体目标速度测量长基线模型误差

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粒子群优化的门控循环单元网络漂流浮标轨迹预测

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电子与信息学报 2024年第8期46卷 3295-3304页

作者：刘凇佐王虔李磊李慧余赟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 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地三亚572024 中国石油大学(华东)海洋与空间信息学院青岛266580 哈尔滨工程大学智能科学与工程学院哈尔滨150001 海军装备研究院北京100161

该文针对漂流浮标的轨迹预测问题,提出一种基于深度学习框架的端对端预测模型。由于不同海域的水动力模型存在较大差异,针对海面漂流浮标的流体载荷计算也较为复杂。因此,该文根据漂流浮标历史轨迹形成的多维时间序列,提出更具有普适性... 详细信息

该文针对漂流浮标的轨迹预测问题,提出一种基于深度学习框架的端对端预测模型。由于不同海域的水动力模型存在较大差异,针对海面漂流浮标的流体载荷计算也较为复杂。因此,该文根据漂流浮标历史轨迹形成的多维时间序列,提出更具有普适性的基于数据驱动的轨迹预测模型。该模型将粒子群优化算法(PSO)与门控循环单元(GRU)结合,使用PSO算法对GRU神经网络的超参数进行初始化,经过多次迁移迭代训练后获得最优漂流浮标轨迹预测模型。最后使用多个北大西洋真实漂流浮标轨迹数据进行验证,结果表明PSOGRU算法能够实现准确的漂流浮标轨迹预测。

关键词：漂流浮标轨迹预测粒子群优化门控循环单元

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