题名 三次样条插值参量阵激励信号预调制算法
被引量：1
1
作者
朱广平 李萌 王成 孙辉
机构
哈尔滨工程大学 水声技术 全国重点 实验室 极地 海洋 声学与 技术 应用 教育部 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
出处
《哈尔滨工程大学学报》
北大核心
2025年第3期513-520,共8页
文摘
水声参量阵二次波的自解调是非线性物理过程,针对参量发射阵激励信号的预调制这一关键技术,本文提出一种基于Berktay远场解的三次样条插值预调制算法。利用三次样条插值对预设信号进行函数逼近,并进行2次积分处理,处理后的信号经过收敛补偿和开根,与高频载波相乘,可得到参量阵的激励信号,该激励信号通过参量阵发射在水中,自解调形成的二次波与预设信号相近。仿真和实验数据表明:该方法与常规的参量陈预调制算法相比,可在不降低运算速度的前提下,提升参量阵预调制效果。本文提出的参量阵激励信号预调制算法可以很好地解决参量阵、次波波形畸变问题。
关键词
参量阵 二次波 非线性 调制算法 伯克泰远场解 三次样条插值 函数逼近 快速积分
Keywords
parametric array second harmonic nonlinear modulation algorithm Berktay equation cubic spline interpolation function approximation fast integration
分类号
TB566
[交通运输工程—水声工程]
题名 基于消息传递的稀疏自适应匹配追踪水声信道估计方法
2
作者
潘鸿宝 孙瑶 韩笑 张哲铭 李伟哲
机构
哈尔滨工程大学 极地 海洋 声学与 技术 应用 教育部 重点 实验室 (哈尔滨工程大学 )哈尔滨工程大学 哈尔滨工程大学
出处
《信号处理》
北大核心
2025年第6期1121-1132,共12页
基金
国家重点研发计划项目(2021YFC2801204) 国家自然科学基金(62422107) 黑龙江省自然科学基金优秀青年基金(YQ2022F001)。
文摘
水声通信中多径效应会导致接收信号发生畸变,进而在时域上引发严重的码间干扰,频域上则表现为频率选择性衰落。针对水声通信中的稀疏多径信道估计问题,本文提出一种基于广义近似消息传递(Generalized Approximate Message Passing,GAMP)的稀疏自适应匹配追踪(Sparse Adaptive Matching Pursuit,SAMP)算法。SAMP算法属于贪婪算法的一种,该方法结合了自下而上和自上而下的两种方式,通过一种基于原子匹配测试的方法,以迭代的方式逐步增加支撑集大小来逼近观测信号的稀疏度,从而摆脱了对稀疏度先验信息的依赖。GAMP算法则是对早期的近似消息传递方法的一种扩展,有着复杂度低,适应性好的优势。通过在SAMP算法计算得到的支撑集内,利用GAMP子迭代算法取代原本的最小二乘运算,能够实现对信道幅度信息的高精度估计。由于GAMP算法只涉及标量运算,并且只在SAMP最后一次迭代中对信道进行精确计算,因此得以显著降低算法的计算复杂度。通过对该算法进行数值仿真并将其应用于水声OFDM通信系统,基于2024年南海西部声学涡旋调查试验数据可以验证,GAMP-SAMP算法相较于SAMP算法在信道估计性能上有所提升,在实际应用中具有显著优势。
关键词
匹配追踪 近似消息传递 水声信道估计 稀疏自适应 水声通信
Keywords
matching pursuit approximate message passing underwater acoustic channel estimation sparse adaptive underwater acoustic communication
分类号
TB568
[交通运输工程—水声工程]
题名 沉底式矢量水听器阵辐射噪声测量系统
3
作者
胡园 李天星 曹建国 郭龙祥
机构
哈尔滨工程大学 水声技术 全国重点 实验室 极地 海洋 声学与 技术 应用 教育部 重点 实验室 (哈尔滨工程大学 )哈尔滨工程大学 水声工程 学院中国科学院声学 研究所水下环境信息感知实验室
出处
《应用声学》
北大核心
2025年第1期182-190,共9页
文摘
矢量水听器可以同步共点测量声场的声压和振速的各正交分量,具有与频率无关的偶极子指向性,有益于小尺度矢量水听器阵获取较高空间增益和测量目标低频段低辐射噪声。该文依据安静型水下航行器低频段辐射噪声测量的需求,进行了矢量阵测量增益的理论分析和仿真计算,并结合小尺寸水下目标低辐射噪声测量实际应用,设计了一种刚性沉底式矢量水听器阵低频辐射噪声测量系统。该系统实现了水下目标辐射噪声数据的同步采集、存储和实时传输。在千岛湖对测量系统进行了性能初步测试,结果表明,湖试环境中,相同孔径下,其指向性和近场聚焦性能优于声压阵,具有更好的空间增益,预计在水下目标低频段辐射噪声测量实际工程应用中有明显优势。
关键词
辐射噪声 矢量水听器阵 测量系统 空间增益
Keywords
Radiation noise Vector hydrophone array Measurement system Spatial gain
分类号
TB565
[交通运输工程—水声工程]
题名 多智能体强化学习驱动的主动声呐发射参数联合优化
4
作者
生雪莉 穆梦飞 毕耀 高远 石冰玉
机构
哈尔滨工程大学 水声技术 全国重点 实验室 极地 海洋 声学与 技术 应用 教育部 重点 实验室 (哈尔滨工程大学 )教育部 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
出处
《哈尔滨工程大学学报》
北大核心
2025年第8期1557-1565,共9页
基金
国家重点研发计划(2022YFC2807804).
文摘
针对传统固定发射策略的主动声呐在水声信道中面临环境适配性不足,导致探测稳定性差的问题,本文提出一种基于多智能体强化学习的主动声呐发射波形与声源级的联合优化方法。采用多智能体协作学习方法,将发射波形优化与声源级优化解耦为多个智能体任务。引入奖励塑形方法,抑制多峰信道频谱引起的奖励信号噪声,提升智能体寻优能力,并避免子脉冲频点冲突。此外,使用双深度Q网络(double deep q-network),降低智能体Q值估计偏差并提升决策稳定性。在基于南海实测声速梯度重构的典型深海信道场景下进行了数值验证,结果表明:经所提算法优化后的信道适配度与回波信噪比调控准确性均优于对比算法,为构建具备环境自适应能力的智能主动声呐系统提供了一种可行的技术途径。
关键词
主动声呐 水下探测 信道适配 发射参数联合优化 多智能体 强化学习 奖励塑形 双深度Q网络
Keywords
active sonar underwater detection channel adaptation joint optimization of transmit parameters multi-agent reinforcement learning reward shaping double-deep Q network
分类号
TB566
[交通运输工程—水声工程]
题名 基于空间变换预处理的噪声子空间投影法
被引量：2
5
作者
陆典
机构
哈尔滨工程大学 水声技术 全国重点 实验室 教育部 极地 海洋 声学与 技术 应用 教育部 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
出处
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第12期4382-4390,共9页
文摘
针对基于噪声子空间投影的空间谱合成技术对输入信噪比(SNR)要求较高的问题,该文提出一种基于空间变换预处理的改进噪声子空间投影法。在子阵维度上,对阵列数据进行拆分处理,得到空间-空间-频率3维数据;利用空间投影变换,将其重新投影为空间-频率2维数据,实现子阵维度相干累积,提高空间变换后输入信噪比;采用噪声子空间投影法,对变换后数据进行处理,实现空间谱合成。数值仿真和实测数据处理结果表明:相比噪声子空间投影法,在保持方位分辨率不变的前提下,所提方法对输入信噪比的最低要求降低约6 dB,有效提升了噪声子空间投影法的弱信源检测性能。
关键词
空间谱合成 噪声子空间投影 子阵维度 空间变换
Keywords
Spatial spectrum synthesis Noise subspace projection Sub-array dimension Spatial transformation
分类号
TN919
[电子电信—通信与信息系统]
