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[发明专利]一种基于水声阵列空域反转的噪声抑制方法-CN201711085125.9有效
发明人：赵安邦;马林;惠娟;葛春莎;毕雪洁;曾财高;李贺 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2017-11-07 - 公布日： 2020-12-29 - 主分类号： G01S7/52 文献下载
摘要：本发明提供的是一种基于水声阵列空域反转的噪声抑制方法。首先，对N元水声阵列探测系统输出的信号进行时域数字滤波。然后，对时域快拍进行空域反转并卷积。空间反转卷积虚拟扩展了阵列孔径，得到了(2N‑1)元的阵列。接下来，对空间反转卷积后的阵列进行灵敏度均衡，均衡后的虚拟(2N‑1)元阵列的波束响应与实际的(2N‑1)元阵列一致。N元阵列的噪声主要集中在空间谱矩阵的对角线上，经过空域反转并卷积后得到的(2N‑1)元虚拟阵列数据，噪声集中在空间谱矩阵的中心元素上。再然后，将噪声集中的空间谱矩阵的中心元素置零，达到去除噪声分量提高信噪比的目的。最后，进行常规阵列处理，输出空域探测目标的信息。
一种基于阵列空域反转噪声抑制方法

[发明专利]一种基于单矢量传感器的空中目标定位方法-CN201710832959.5有效
发明人：赵安邦;毕雪洁;惠娟;马雪飞;曾财高;马林;程越;牛芳;赵智姗;李贺 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2017-09-15 - 公布日： 2020-07-14 - 主分类号： G01S7/539 文献下载
摘要：本发明提供的是一种基于单矢量传感器的空中目标定位方法。首先，利用pvz互谱信号计算得到方位角估计结果。然后，对vz进行谱分析后，进行相应频段的频率提取。使用LSM算法对频率估计方法进行改进，提高了频率序列提取精度和基频估计结果精度。再进行水平方向参数估计，结合水平距离补偿算法，可得到补偿前后的水平距离估计结果。当方位角与航向角接近时，最近距离匹配算法的提出，使最近距离估计结果更为准确。水平距离补偿算法的提出，降低了角度估计精度对水平距离估计精度的影响，使水平距离估计结果更为准确。通过频率序列提取法计算仰角，在仰角估计算法的基础上，实现了空中目标的高度估计，从而实现了对空中目标的三维定位。
一种基于矢量传感器空中目标定位方法

[发明专利]一种频域自适应匹配滤波器方法-CN201611215146.3有效
发明人：赵安邦;赵智姗;惠娟;牛芳;曾财高;马林;毕雪洁 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2016-12-26 - 公布日： 2019-04-23 - 主分类号： H03H21/00 文献下载
摘要：本发明提供的是一种频域自适应匹配滤波器方法。(1)对受噪声污染的接收信号x(t)进行处理，得到受噪声污染的接收信号x(t)和经典匹配滤波器脉冲响应函数h(t)的傅里叶变换结果X(ω)和H(ω)；(2)根据步骤(1)得到的傅里叶变换结果X(ω)和H(ω)，在频域进行经典匹配滤波器处理，得到匹配滤波器频域输出Y(ω)；(3)根据步骤(2)中的输出Y(ω)，在频域分别对其实部Re[Y(ω)]和虚部Im[Y(ω)]进行自适应线谱增强处理，得到频域自适应匹配滤波器的频域输出Y_ALE(ω)；(4)求出步骤(3)中频域输出Y_ALE(ω)的傅里叶逆变换，得到频域自适应匹配滤波器的时域输出结果y_ALE(τ)。本发明的方法可以在比经典匹配滤波器的检测阈更低的信噪比下更可靠地工作，使得从强干扰背景中检测弱目标成为可能，从而提高探测距离。
一种自适应匹配滤波器方法

[发明专利]一种基于分裂阵互谱相位差方差加权的被动探测方法-CN201510727121.0有效
发明人：惠娟;赵安邦;冯文;牛芳;梁国龙;毕雪洁;马林;曾财高 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2015-10-30 - 公布日： 2018-06-12 - 主分类号： G01S7/52 文献下载
摘要：本发明涉及阵列信号处理的水声被动探测领域，具体涉及水下拖曳线列阵探测过程中克服海洋环境噪声干扰的基于分裂阵互谱相位差方差加权的被动探测方法。本发明包括：由声速仪测量声波在水中传播的速度；采用半波间距布放水平均匀直线阵；半波间距直线阵接收声场中各声源的辐射信号；将半波间距M元阵均匀地划分为左子阵和右子阵；对左子阵和右子阵分别同时进行常规波束形成；计算左子阵波束输出与右子阵波束输出的共轭互谱；设置引导方位角，输出加权后的预成多波束图。本发明充分利用分裂阵互谱处理及互谱相位差方差的方位域特征，适用于水声工程中低信噪比条件下克服海洋环境噪声影响提高信噪比增益进而提高拖线阵声呐被动探测的作用距离。
子阵分裂阵相位差探测半波方差海洋环境噪声波束输出加权阵列信号处理均匀直线阵拖曳线列阵测量声波常规波束低信噪比辐射信号输出加权水声工程探测过程作用距离多波束方位角方位域声速仪信噪比直线阵布放共轭声场声源水声水中拖线传播

[发明专利]一种基于参量阵Pattern时延差编码水声通信的方法-CN201510009775.X有效
发明人：赵安邦;惠娟;程越;周彬;何呈;宋雪晶;曾财高;毕雪洁;马林;牛芳 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2015-01-09 - 公布日： 2018-05-18 - 主分类号： H04L1/00 文献下载
摘要：本发明属于水声通信领域，具体涉及到一种基于参量阵Pattern时延差编码水声通信的方法。本发明包括：首先将待发射信息进行Pattern时延差编码，得到Pattern信号；对Pattern信号进行单边带调制，将调制后信号和载波信号作为参量阵发射的原频波；利用参量阵发射信号，由于参量阵自解调特性，接收端得到差频信号即为低频Pattern信号，对其进行Pattern解码过程即可获得信息。本发明提供了一种基于参量阵的Pattern时延差编码水声通信的方法，Pattern时延差编码技术与参量阵的结合，能够很好的解决水声通信的多途以及失真干扰问题、指向性与传输距离矛盾的问题，提高了通信系统的可靠性。
一种基于参量 pattern 时延差编码通信方法

[发明专利]一种基于垂直接收阵复合信道被动时间反转镜的信号处理方法-CN201610130815.0在审
发明人：赵安邦;曾财高;惠娟;毕雪洁;马林 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2016-03-09 - 公布日： 2016-07-27 - 主分类号： H04L25/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于垂直接收阵复合信道被动时间反转镜的信号处理方法。发送端在发射信息信号前，先发射探测信号，用于估计信道；接收端将垂直阵的接收信号进行阵列延时求和，得到较高信噪比的探测信号与信息信号；然后对阵输出的探测信号进行拷贝相关，估计出垂直阵复合信道，并对其进行时间反转；最后将阵输出的信息信号与时反后的复合信道卷积，得到最终的信息信号。本发明适用于远程水声通信，通过简单的阵列求和获得空间增益，进而准确估计出复合信道，实现被动时间反转镜，完成信道均衡，解决了现有被动时间反转镜由于各阵元接收信噪比较低而无法实现的问题。且本发明仅需对垂直阵复合信道进行估计，计算与实现更为简单。
一种基于垂直接收复合信道被动时间反转信号处理方法

[发明专利]一种基于拷贝相关与空子载波结合的多普勒估计方法-CN201510627572.7在审
发明人：赵安邦;惠娟;王志欣;牛芳;宋雪晶;程越;马林;曾财高;毕雪洁 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2015-09-28 - 公布日： 2016-01-27 - 主分类号： H04L27/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于拷贝相关与空子载波结合的多普勒估计方法，包括以下步骤，在发射端将待发送的二进制数据调制成插入有空子载波的OFDM符号；将L个OFDM符号进行组帧，在每帧信号首尾插入线性调频信号；在接收端对接收信号进行采样，采用拷贝相关进行多普勒粗估；通过粗估的多普勒因子计算得到发射端与接收端的相对移动速度；估算出的相对移动速度附近对一帧信号中每个OFDM符号进行速度补偿，采用DFT求解速度补偿时每个OFDM符号空子载波处能量和，能量和最小所对应的速度是精确估计的速度，得到精确估计的多普勒因子。本发明提高了估计精度，减少了线性调频信号的插入个数，提高通信速率的同时降低了运算量。
一种基于拷贝相关空子载波结合多普勒估计方法

[发明专利]一种基于非半波间距零陷权组合阵的拖船干扰抑制方法-CN201510054143.5在审
发明人：惠娟;赵安邦;冯文;牛芳;孙辉;毕雪洁;马林;曾财高 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2015-01-30 - 公布日： 2015-06-03 - 主分类号： G01S7/527 文献下载
摘要：本发明涉及阵列信号处理的水声被动探测领域，特别涉及一种水下拖曳线列阵尾向探测过程中克服阵艏方向拖船干扰的基于非半波间距零陷权组合阵的拖船干扰抑制方法。本发明包括：由声速仪测量声波在水中传播的速度；采用非半波间距布放水平均匀直线阵；非半波间距直线阵接收声场中各声源的辐射信号；设置零陷方位；根据零陷方位确定相邻阵元间应当插入的零陷时延；在相邻阵元间插入零陷时延，相邻阵元成为一个组合传感器，原水平均匀直线阵成为零陷权组合阵；对零陷权组合阵的输出信号进行常规波束形成，并输出波束图。本发明适用于水声工程中抗多途角扩展的拖船干扰改善拖线阵的尾向探测性能，更适合装载在运动平台上或海底固定使用。
一种基于非半波间距零陷权组合拖船干扰抑制方法

[发明专利]一种声纳目标回波亮点参数的测量方法-CN201410134513.1有效
发明人：赵安邦;何呈;惠娟;周彬;宋雪晶;牛芳;赵智姗;程越;曾财高;马林 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2014-04-04 - 公布日： 2014-07-16 - 主分类号： G01S7/539 文献下载
摘要：本发明涉及一种声纳目标回波亮点参数的测量方法，其特征在于：步骤1：在声纳探测目标上放置N个应答器，N为亮点的个数；步骤2：测量端向目标发射测量信号x(t)，测量端位于目标的远场位置；步骤3：测量端分别接收到目标和应答器的回波信号；步骤4：重复步骤2、3，对接收到的目标回波信号和应答器的回波信号做希尔伯特变换，得到复数域信号，即第一次的目标回波信号y_t(t)，第一次的应答器回波信号y_ai(t)，第二次的目标回波信号y_t′(t)，第二次的应答器回波信号y′_ai(t)；步骤5：利用VTRM方法，求得亮点的时延因子τ；步骤6：利用复数域解矩阵的方法，解算出亮点的幅度反射因子A和相位跳变量
一种声纳目标回波亮点参数测量方法

[发明专利]基于对角减载的水声阵列SMI-MVDR空间谱估计方法-CN201410109042.9有效
发明人：赵安邦;宋雪晶;惠娟;周彬;何呈;李东东;曾财高;毕雪洁;马林;马骏 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2014-03-24 - 公布日： 2014-07-02 - 主分类号： G01S7/52 文献下载
摘要：本发明提供的是一种基于对角减载的水声阵列SMI-MVDR空间谱估计方法。声纳水平直线阵列接收信号，对阵列接收信号作自相关处理得到采样矩阵，通过对采样矩阵进行SVD奇异值分解得到采样矩阵的特征值，进一步算出最佳减载系数，将采样矩阵上乘以最佳减载系数，得到对角减载后的自相关矩阵，进一步进行SMI-MVDR波束形成得到空间谱估计的输出结果。本发明所述的空间谱估计方法能够有效的克服水声环境低信噪比和时变的特点，实现多目标的分辨并准确估计每个目标的方位角，在水声阵列信号处理中有着广泛的应用前景。
基于对角阵列 smi mvdr 空间估计方法

[发明专利]一种基于对角减载的水声阵列Bartlett波束形成的方法-CN201410047825.9有效
发明人：赵安邦;惠娟;宋雪晶;周彬;何呈;赵智姗;牛芳;程越;毕雪洁;曾财高 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2014-02-11 - 公布日： 2014-05-14 - 主分类号： G01S7/52 文献下载
摘要：本发明属于水声信号处理领域，具体涉及一种基于对角减载的水声阵列Bartlett波束形成的方法。本发明通过数据采集得到M次独立快拍的阵列信号，得到自相关矩阵；分别采集并计算各个通道有信号和无信号时的输出功率，对所有通道计算结果取平均，得到有信号时的平均输出功率和无信号时的平均输出功率；计算得到最佳的减载系数λ；得到对角减载后的自相关矩阵；进行常规波束形成，得到对角减载后的波束形成结果。本发明提供了一种基于对角减载的水声阵列Bartlett波束形成的方法，提高了阵列的输出信噪比，计算简单，适用于复杂的水声信道环境中，工程上可广泛应用于舷侧声呐等声呐基阵阵元位置固定已知的水声阵列。
一种基于对角阵列 bartlett 波束形成方法

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