索引调制在水声通信中的应用及其研究进展

1

作者 王俊峰 於楚楚 +3 位作者 孙海信 周明章 顾亚平 贾宁 《声学技术》 CSCD 北大核心 2022年第4期489-496,共8页

水声通信系统具有带宽受限和功率受限的显著特点。索引调制(Index Modulation,IM)技术在提高频谱效率、能源效率以及降低系统复杂度方面展现出了巨大潜力。因此,在过去的几年中,索引调制技术在水声通信中得到了广泛的应用,引起了国内外... 水声通信系统具有带宽受限和功率受限的显著特点。索引调制(Index Modulation,IM)技术在提高频谱效率、能源效率以及降低系统复杂度方面展现出了巨大潜力。因此,在过去的几年中,索引调制技术在水声通信中得到了广泛的应用,引起了国内外学者的普遍关注,有望成为高速水声通信系统的一个极具潜能的候选方案。文章聚焦于索引调制相关技术在水声通信中的应用,并对其性能进行分析,总结其研究进展。 展开更多

关键词 索引调制 空间调制 正交频分复用(OFDM) 水声通信

在线阅读 下载PDF 职称材料

水声宽带信号的多普勒补偿 被引量：8

2

作者 黄建纯 郭圣明 +1 位作者 郭中源 陈庚 《声学技术》 CSCD 2009年第2期99-103,共5页

当收发平台相对运动时,水声信道表现出明显的多普勒效应。多普勒效应会引起接收信号频率的偏移,对宽带信号来说,频率偏移值随频率的大小变化,不能简单地用固定频偏进行补偿。选用OFDM信号作为对象,对水声宽带信号的多普勒补偿进行研究,... 当收发平台相对运动时,水声信道表现出明显的多普勒效应。多普勒效应会引起接收信号频率的偏移,对宽带信号来说,频率偏移值随频率的大小变化,不能简单地用固定频偏进行补偿。选用OFDM信号作为对象,对水声宽带信号的多普勒补偿进行研究,基于Sharif的研究提出了改进算法,分两步进行补偿。仿真结果表明了算法的可行性,并通过对海试数据的处理进行试验验证。 展开更多

关键词 多普勒补偿 固定频偏估计 OFDM水声通信

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于地声模型的浅海混响地声反演研究 被引量：5

3

作者 吴金荣 马力 郭圣明 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期856-862,共7页

利用浅海混响数据反演海底参数和海底散射常数.混响形成过程中声波多次与海底发生相互作用,因此海底参数之间以及它们与海底散射常数之间的耦合非常严重,未知参数之间的耦合使得常规地声反演方法很难获得海底参数.文中首先利用相对混响... 利用浅海混响数据反演海底参数和海底散射常数.混响形成过程中声波多次与海底发生相互作用,因此海底参数之间以及它们与海底散射常数之间的耦合非常严重,未知参数之间的耦合使得常规地声反演方法很难获得海底参数.文中首先利用相对混响强度消除了混响数据中的海底散射常数项,然后利用Hamilton地声模型,分别将海底声速、密度和衰减系数表示成孔隙率的函数,采用自适应下山模拟退火混合反演算法,对单个未知数(孔隙率)进行反演,最后再分别获得海底参数和海底反向散射常数.理论分析和数值模拟表明,该方法可以快速准确获得海底参数,同时具有很好的抗噪声干扰能力. 展开更多

关键词 浅海混响 地声反演 Hamilton地声模型 空隙率

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种新的声纳作用距离指标评估方法 被引量：9

4

作者 李凡 郭圣明 +1 位作者 王鲁军 刘清宇 《声学技术》 CSCD 2009年第3期235-239,共5页

传统的声纳作用距离指标评估方法,很少考虑"背景海洋环境"参数差异性影响,按照确知理想情况对声纳性能进行评估,影响声纳作用距离指标制定的合理性和有效性。借鉴环境不确定性条件下声场分析的处理思路,在对声纳作用距离指标... 传统的声纳作用距离指标评估方法,很少考虑"背景海洋环境"参数差异性影响,按照确知理想情况对声纳性能进行评估,影响声纳作用距离指标制定的合理性和有效性。借鉴环境不确定性条件下声场分析的处理思路,在对声纳作用距离指标的评估中考虑声速剖面分布、海深以及海底地声参数、目标深度等方面环境参数的小范围变化,给出一种新的声纳作用距离指标衡量方法。采用Monte Carlo方法来进行数值模拟计算,具体分析几种环境参数变化的影响。由于从实际的角度考虑环境参数的小尺度变化影响,所提出衡量作用距离的方法更具有合理性。 展开更多

关键词 声纳性能 距离指标 不确定环境参数

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于支持向量机的船舶操纵运动黑箱建模 被引量：7

5

作者 徐锋 邹早建 +1 位作者 徐小卡 尹建川 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1553-1557,共5页

根据船舶自航模15°/5°Z形试验结果,应用最小二乘支持向量机对船舶操纵运动进行了黑箱建模,针对支持向量机参数选择的不确定性,使用网格搜索法进行了参数寻优;应用所建立的支持向量机回归模型对该自航模的10°/1°,25&... 根据船舶自航模15°/5°Z形试验结果,应用最小二乘支持向量机对船舶操纵运动进行了黑箱建模,针对支持向量机参数选择的不确定性,使用网格搜索法进行了参数寻优;应用所建立的支持向量机回归模型对该自航模的10°/1°,25°/5°Z形试验及35°回转试验进行了操纵运动预报.预报结果同试验结果相比吻合良好,证明了支持向量机应用于船舶操纵运动黑箱建模的有效性,以及网格搜索法在支持向量机参数寻优中的可行性. 展开更多

关键词 支持向量机 船舶操纵 黑箱建模 网格搜索

在线阅读 下载PDF 职称材料

黄海内潮特征及对声传播的影响分析 被引量：5

6

作者 郭圣明 胡涛 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期967-974,共8页

针对夏季黄海内潮活动对水声信道的影响问题,提出了将表面潮流研究的最小二乘调和分析方法应用于黄海潮周期内波(内潮)的建模研究,并结合"三层介质的海洋结构模型"建立了黄海内潮满足的频散方程、群速度以及相速度表示.在此... 针对夏季黄海内潮活动对水声信道的影响问题,提出了将表面潮流研究的最小二乘调和分析方法应用于黄海潮周期内波(内潮)的建模研究,并结合"三层介质的海洋结构模型"建立了黄海内潮满足的频散方程、群速度以及相速度表示.在此基础上数值分析了试验海区内潮对声传播影响的统计特征.研究结果表明,文中给出的内潮模型与观测数据相当吻合,并由此获得了黄海内潮的主要特征:海区潮周期内波占统治地位,M2内潮是造成等温线波动的主要因素;实测内潮位移在深度上的分布与其一阶简正模式相吻合;测量时间内,内潮的时间相关系数大于95%. 展开更多

关键词 黄海 内潮 三层海洋介质模型 声传播 统计特征

在线阅读 下载PDF 职称材料

海面风浪影响下的浅海声传播预报方法 被引量：4

7

作者 汪洋 刘清宇 +1 位作者 鹿力成 秦清亮 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1163-1169,共7页

为了分析高海况条件下水下声场时空特性,本文提出了一种能够同时考虑粗糙海面和气泡混合层影响的水下声场计算方法。结合风浪谱理论和HN气泡群理论,采用蒙特卡洛方法对一维起伏海面进行仿真建模,利用起伏海面下的Ramsurf声传播模型仿真... 为了分析高海况条件下水下声场时空特性,本文提出了一种能够同时考虑粗糙海面和气泡混合层影响的水下声场计算方法。结合风浪谱理论和HN气泡群理论,采用蒙特卡洛方法对一维起伏海面进行仿真建模,利用起伏海面下的Ramsurf声传播模型仿真了不同海面风速下的声传播损失,并通过递归方法求解了考虑近海面气泡层因素的海面反射系数及海面反射损失。仿真发现:在浅海典型的负梯度环境中,起伏海面和气泡混合层对风浪搅动形成的近海面等温层中的声传播影响较大,对远离海面的深处负梯度层中的声传播则影响相对较小。另外在小掠射角下,当风速为10 m/s、频率大于2000 Hz时,气泡混合层对海面反射损失的影响不容忽视。 展开更多

关键词 海面风浪 起伏海面 气泡层 声速剖面 声传播 海面反射系数 海面反射损失 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

低码率语音编码中过渡帧对合成语音的影响 被引量：2

8

作者 肖东 莫福源 +1 位作者 陈庚 马力 《应用声学》 CSCD 北大核心 2016年第1期77-83,共7页

过渡段对语音清晰度、可懂度和人耳听觉感知都起到不可忽视的作用。参数语音编码中,包含有过渡段的语音帧能否得到恰当处理,是决定其合成语音是否清晰可懂的关键。本文以混合激励线性预测编码为参考,将其中的语音帧划分为静音、清音、... 过渡段对语音清晰度、可懂度和人耳听觉感知都起到不可忽视的作用。参数语音编码中,包含有过渡段的语音帧能否得到恰当处理,是决定其合成语音是否清晰可懂的关键。本文以混合激励线性预测编码为参考,将其中的语音帧划分为静音、清音、浊音、过渡四大类后分别处理,在以往低码率语音编码(<1 kbps)工作基础上,比较了八种过渡帧划分方法对合成语音PESQ MOS的影响。经分析后发现:不同的过渡帧对PESQ MOS的贡献也不同。由清、静音向浊音变化的过渡帧的贡献最大;介于浊辅音与元音之间的过渡帧的贡献也不应被忽略。 展开更多

关键词 低码率语音编码 混合激励线性预测编码 过渡段

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种信道估计动态更新的逐幸存路径处理算法 被引量：1

9

作者 黄建纯 郭圣明 +2 位作者 贾宁 郭中源 郭海波 《声学技术》 CSCD 2014年第3期265-269,共5页

水声信道复杂的时变特性会影响水声通信系统的性能,在设计时需要进行特殊考虑。利用逐幸存路径处理算法在无需插入训练序列的情况下即可同时进行信道估计和数据检测的特点,提出了一种信道估计动态更新的算法。该算法通过比较当前时刻各... 水声信道复杂的时变特性会影响水声通信系统的性能,在设计时需要进行特殊考虑。利用逐幸存路径处理算法在无需插入训练序列的情况下即可同时进行信道估计和数据检测的特点,提出了一种信道估计动态更新的算法。该算法通过比较当前时刻各条幸存路径的分支量度来判断信道变化的情况,从而决定信道估计更新的时刻,达到动态更新信道估计的目的。仿真结果表明,所提出的基于信道估计动态更新的逐幸存路径处理算法能有效地跟踪信道变化的情况,在时变信道中使用能获得较好的性能。 展开更多

关键词 时变信道 逐幸存路径处理 信道估计动态更新

在线阅读 下载PDF 职称材料

利用混合图像处理方法提取浅层海底沉积层等效分层结构 被引量：1

10

作者 王文博 任群言 +1 位作者 胡涛 马力 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1251-1257,共7页

海底沉积层分层结构对水下声传播有显著的影响。浅地层剖面仪是获取浅层海底的沉积层等效分层结构的一种高效手段,但是其输出数据易受环境影响且依赖人工识别。为提取沉积层分层结构,本文提出了一种自动提取沉积层等效分层界面的混合图... 海底沉积层分层结构对水下声传播有显著的影响。浅地层剖面仪是获取浅层海底的沉积层等效分层结构的一种高效手段,但是其输出数据易受环境影响且依赖人工识别。为提取沉积层分层结构,本文提出了一种自动提取沉积层等效分层界面的混合图像处理方法。该方法综合统计增强、多尺度线条滤波和二维小波变换的图像处理技术,有效抑制随机噪声和垂直干扰,增强分层区域的能量对比度,提高界面提取的准确度;结合二值化处理和深度错位相减的方法,可以得到沉积层等效分层结构参数。海上实验数据处理结果表明:该方法可以自动提取沉积层等效分层界面,不依赖于人工识别,且在几种典型沉积层分层环境下均能准确提取,具有很好的环境适应性。 展开更多

关键词 浅层剖面仪 声传播 分层海底 多尺度线条滤波器 二维小波变换 沉积层分层参数

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种吞吐量稳定能量节省的MAC协议

11

作者 齐放 郭圣明 《声学技术》 CSCD 2010年第3期272-275,共4页

数据链路层协议是水声通信网研究的一个重要内容。海洋水声信道的传输条件十分恶劣,是一个随时空频变、强多径干扰、长传输时延、高环境噪声、可用带宽非常有限的信道。传统的无线电网络协议不能直接应用于水声环境中。T-Lohi是为分布... 数据链路层协议是水声通信网研究的一个重要内容。海洋水声信道的传输条件十分恶劣,是一个随时空频变、强多径干扰、长传输时延、高环境噪声、可用带宽非常有限的信道。传统的无线电网络协议不能直接应用于水声环境中。T-Lohi是为分布式、短距离、密集型网络设计的一种数据链路层协议。它采用唤醒信号来进行信道的预约,防止数据的碰撞。理论分析和仿真结果表明,对于分布式、短距离、密集型网络,T-Lohi能提供吞吐量稳定、能量利用率高的网络服务。 展开更多

关键词 T-Lohi 唤醒信号 信道预约

在线阅读 下载PDF 职称材料