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[发明专利]一种基于波束域数据的水下目标航迹智能提取方法-CN202310718462.6在审
发明人：张亮;焉然;殷敬伟;王之龙;郭龙祥;曹然;李理;郭昆;戴泽华;申和平;冯权胜;孙春艳 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2023-06-16 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： G06F18/241 文献下载
摘要：本发明的目的在于提供一种基于波束域数据的水下目标航迹智能提取方法，包括以下步骤：(1)对波束域数据进行波束形成，绘制波束形成历程图；(2)提取感兴趣信号，并贴标签；(3)特征提取；(4)训练网络；(5)模型评估并筛选得到最优网络模型；(6)识别波束域数据。本申请基于机器学习，对包含一定量数据的训练集的模型训练，通过评估筛选出最优模型，可对波束域数据进行识别并分类成水面目标及水下目标，从而提取并保留水下目标。与目前其他分离水面目标的方法相比，准确率更高，适应性更强。
一种基于波束数据水下目标航迹智能提取方法

[发明专利]一种用于电路板恒定加速试验的组合夹具-CN202310994430.9在审
发明人：杨凯;李依帆;郭龙祥 -专利权人：华东光电集成器件研究所
申请日： 2023-08-09 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： G01R1/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于电路板恒定加速试验的组合夹具，属于电路可靠性试验技术领域。它包括第一夹具和与之配合的第二夹具，第一夹具与离心机转盘可拆卸连接；第一夹具包括第一至第三插槽，第二夹具用于固定连接待测电路板，它具有立方体的外形轮廓；第二夹具通过选择不同的插槽限位配合，可使待测电路板在其三轴六方向上进行切换。本发明实现电路板多方向的试验要求，采用插配的的装配方式操作便捷、方向的切换过程简单，节省了试验资源的投入，也提升的试验效率。
一种用于电路板恒定加速试验组合夹具

[发明专利]一种低信噪比下新型匹配场被动定位方法-CN202110337727.9有效
发明人：曹然;郭龙祥;张亮;生雪莉;韩笑 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2021-03-30 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： G01S7/539 文献下载
摘要：本发明公开了一种低信噪比下新型匹配场被动定位方法，本发明具体实现步骤如下：(1)选择距离和深度网格，通过声场模型计算拷贝场向量，进而计算拷贝场矩阵；(2)时频分析接收数据获得声源频率，并计算对应频率的协方差矩阵；(3)基于黎曼流形中的测地线距离，构造出两种黎曼匹配场处理器(4)分析不同信噪比下协方差矩阵的迹，改进黎曼匹配场处理器；本发明优点在于：(1)提高了黎曼匹配场处理器在低信噪比环境下的性能；(2)小孔径阵列条件下，算法可以有效降低旁瓣级，提高主瓣分辨率；(3)阵元间距大于半波长条件下，算法可以有效降低旁瓣级，提高主瓣分辨率。
一种低信噪新型匹配被动定位方法

[发明专利]一种被动声纳水下弱目标检测方法及系统-CN202111055959.1有效
发明人：生雪莉;孙畅;殷敬伟;郭龙祥;王嘉齐 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2021-09-09 - 公布日： 2023-09-26 - 主分类号： G01S15/58 文献下载
摘要：本发明公开了一种被动声纳水下弱目标检测方法及系统。所述方法，包括：获取设定时间段内的多帧接收数据；对各帧接收数据进行角度估计，得到时间方位历程图；按照能量值的大小筛选时间方位历程图中各帧图像的候选方位角点，得到时空方位图；计算时空方位图中每相邻两帧图像的候选方位角点之间的角度距离，基于角度距离和线性函数拟合算法预测目标的角度轨迹，确定运动轨迹；若运动轨迹为一条，则将运动轨迹确定为目标的最终角度轨迹；若运动轨迹为多条，则计算每条运动轨迹的轨迹可信度，将轨迹可信度最大的运动轨迹确定为目标的最终角度轨迹。本发明能在避免漏检的同时，降低虚警概率，从而提高水下弱目标检测的稳定性。
一种被动声纳水下目标检测方法系统

[发明专利]基于环境约束和黎曼距离的联合匹配场定位方法及系统-CN202111056074.3有效
发明人：曹然;郭龙祥;张亮;生雪莉 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2021-09-09 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： G01S7/539 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于环境约束和黎曼距离的联合匹配场定位方法及系统。所述方法包括：获取水声信号集合和海洋环境参数向量；计算所述水声信号集合的协方差矩阵；对水下声场进行网格划分得到多个网格；根据所述海洋环境参数向量和声场模型得到各网格的联合矩阵；所述联合矩阵由网格在所有海洋环境参数下的拷贝场向量组成的；分别对各所述网格的联合矩阵进行重构得到各所述网格的重构约束矩阵；分别计算所述协方差矩阵与各网格的重构约束矩阵的黎曼距离，确定最短黎曼距离对应的网格为水下声源位置。本发明在复杂海洋环境失配的条件下也可对水下声源实现稳健被动定位。
基于环境约束黎曼距离联合匹配定位方法系统

[发明专利]一种基于时间相关性和近似消息传递的稀疏贝叶斯学习信道估计方法-CN202310441761.X在审
发明人：殷敬伟;朱广军;韩笑;郭龙祥;葛威;李林 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2023-04-23 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： H04L25/02 文献下载
摘要：本发明提供一种基于时间相关性和近似消息传递的稀疏贝叶斯学习信道估计方法，属于水声通信技术领域。基于单载波相移键控调制的水声通信系统中，为减轻单载波时域均衡系统在分块长度过短导致的观测数据不足时的误差传播，误差传播对基于近似消息传递的稀疏贝叶斯学习信道估计算法的影响，提出一种基于时间相关性的信道估计算法。该算法利用一阶自回归模型来利用块间信道的时间相关性，从而提高AMP‑SBL算法在观测数据不足时的性能。本发明提出的TC‑AMP‑SBL算法能够在付出与AMP‑SBL同等的计算复杂度情况下获得远远超过AMP‑SBL算法的性能；本发明性能超过传统的SBL算法，并且其计算复杂度远低于SBL算法的计算复杂度。本发明提出能够显著降低SC‑TDE系统在观测数据不足时的误差传播。
一种基于时间相关性近似消息传递稀疏贝叶斯学习信道估计方法

[发明专利]一种基于联合消息传递的水声通信信道均衡方法-CN202310441783.6在审
发明人：殷敬伟;朱广军;韩笑;郭龙祥;葛威;李林 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2023-04-23 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： H04L25/03 文献下载
摘要：本发明提供一种基于联合消息传递的水声通信信道均衡方法，属于水声通信技术领域。本发明通过下述技术方案予以实现：本发明基于单载波相移键控调制体制，是一种基于近似消息传递和期望传播联合消息传递的双层迭代接收机结构。在内层迭代中，将发射符号近似为连续的高斯分布随机变量，并采用近似消息传递算法进行符号估计。在外层迭代中，通过基于确定性近似变分推断的期望传播来提高符号的后验概率估计精度，该过程利用了离散星座图的约束。本发明提出的AMP‑EP均衡算法能够极大地降低线性最小均方误差(LMMSE)均衡器的计算复杂度。AMP‑EP算法能够利用离星座图的约束来提高符号后验概率的估计精度。
一种基于联合消息传递通信信道均衡方法

[发明专利]一种基于扩散映射的水下声源匹配场定位方法-CN202110337730.0有效
发明人：曹然;郭龙祥;张亮;生雪莉 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2021-03-30 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： G01S7/539 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于扩散映射的水下声源匹配场定位方法，包括：(1)选择距离和深度网格，通过声场模型计算各个网格处的拷贝场向量和归一化拷贝场向量矩阵；(2)计算协方差矩阵并进行矩阵范数归一化；(3)将拷贝场向量矩阵和协方差矩阵构建为一个矩阵集合，计算集合内矩阵两两之间的指数黎曼距离；(4)根据距离矩阵构造扩散核矩阵，并进行特征分解，根据特征值和特征向量构造出扩散映射图；(5)计算扩散映射图上协方差矩阵与不同拷贝场向量矩阵的距离，最短距离对应的位置即为声源位置。本发明相比于常规匹配场算法，在低信噪比环境下可以有效地对目标声源进行被动定位；可以有效降低旁瓣级，提高主瓣分辨率。
一种基于扩散映射水下声源匹配定位方法

[发明专利]一种固定式多平台被动目标联合探测方法-CN202010581086.7有效
发明人：生雪莉;刘婷;杨超然;殷敬伟;郭龙祥 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2020-06-23 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： G06T7/33 文献下载
摘要：本发明提供一种固定式多平台被动目标联合探测方法，本发明是一种固定式多平台被动目标联合探测方法，包括聚类门限检测模型、连通区域二次判别模型、连通区域标记模型、坐标库生成模型、帧间关联模型五部分。本发明以固定式多平台被动目标联合长时观测得到的位置能量图为基础，通过门限检测、二次判别滤除部分随机噪声点、保证弱目标的可检测性，然后多帧图像进行帧间关联，以连通区域几何中心坐标作为帧间关联内容，极大程度上滤除了随机的虚警点和噪声，保留了缓慢运动目标的运动轨迹。
一种固定平台被动目标联合探测方法

[发明专利]岸基阵坐标联合校准方法、系统、电子设备及存储介质-CN202310364741.7有效
发明人：申和平;殷敬伟;张亮;张海兵;郭龙祥;孙春艳;李凯 -专利权人：北京神州普惠科技股份有限公司;哈尔滨工程大学;武汉普惠海洋光电技术有限公司
申请日： 2023-04-07 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： G01S7/52 文献下载
摘要：本发明提供岸基阵坐标联合校准方法、系统、电子设备及存储介质，属于被动声纳探测技术领域，包括：基于长基线定位法，利用声速表、修正时延和声源船全球定位系统信息得到岸基阵的初始阵元坐标；利用阵元运动方向和阵元间固有间距对所述初始阵元坐标进行联合校准，得到阵元校准坐标。本发明通过基于长基线定位与利用阵元运动方向和固有间距优化平滑的任意阵形岸基阵坐标联合校准方法，实现对任意阵形岸基阵的高精度坐标校准，能有效解决现有方法中需借助姿态传感器、阵元标校存在累积误差，标校阵元之间独立无关联性以及标校精度低等问题。
岸基坐标联合校准方法系统电子设备存储介质

[发明专利]一种方位历程轨迹增强方法、系统、电子设备及存储介质-CN202310316959.5在审
发明人：申和平;张亮;张海兵;冯权胜;孙春艳;郭龙祥;陈稳骐 -专利权人：北京神州普惠科技股份有限公司;哈尔滨工程大学;武汉普惠海洋光电技术有限公司
申请日： 2023-03-24 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： G01S15/58 文献下载
摘要：本发明提供一种方位历程轨迹增强方法、系统、电子设备及存储介质，属于声呐信号与信息处理技术领域，该方法包括：在多个预设时间间隔内获取水听器阵列中若干组阵元通道接收数据；基于所述若干组阵元通道接收数据进行波束形成得到时间方位历程图，并对时间方位轨迹图分块二值化得到多个二值方位轨迹图；计算连通域面积大小和连通域最小外接矩形长宽比，基于连通域面积大小和连通域最小外接矩形长宽比筛选二值方位轨迹图中有效连通域，融合拼接获得多目标轨迹增强方位历程图；本发明通过对被动声呐水听器多目标时间方位历程图像进行背景降噪和轨迹增强处理，有效增强目标与背景的对比度，使提取的多目标轨迹更加清晰。
一种方位历程轨迹增强方法系统电子设备存储介质

[发明专利]一种基于联合消息传递的冰下水声通信方法-CN202210770475.3有效
发明人：韩笑;朱广军;殷敬伟;郭龙祥;葛威;李林 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2022-06-30 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： H04B13/02 文献下载
摘要：本发明提供一种基于联合消息传递的冰下水声通信方法，基于单载波相移键控调制体制，信源比特信息经过信道编码器和随机交织器处理后映射为符号。确定接收端通信信号的解码流程。通信接收机充分利用水声通信信道的稀疏性，采用置信传播求取估计符号的后验概率，以此来降低接收机的计算复杂度。同时，采用期望传播将传递的消息投影到指数分布族中来获取精确的近似后验概率。接收机采用三层迭代结构，第一层为循环置信传播迭代过程，第二层为期望传播迭代过程，第三次为turbo迭代过程。本发明能够在获得与线性最小均方误差均衡器(LMMSE)相当的性能的同时极大地降低计算复杂度。
一种基于联合消息传递下水通信方法

[发明专利]一种主动声呐目标检测方法-CN202010253352.3有效
发明人：生雪莉;苍思远;董航;郭龙祥;殷敬伟 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2020-04-02 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： G01S15/50 文献下载
摘要：本发明提供一种主动声呐目标检测方法，包括：构建由上调频线性调频信号s1(t)和下调频线性调频信号s2(t)两部分组成的发射信号s(t)；利用s(t)的回波信号rs(t)，通过谱投影梯度算法(SPGL1)估计出信道的冲激响应函数利用信道估计结果，分别构建s1(t)和s2(t)基于时间反转的时延—多普勒滤波器；将回波rs(t)分别通过两组时延—多普勒滤波器，得到两组互模糊函数χ1(τ，υ)和χ2(τ，υ)；对两组互模糊函数进行非线性处理，得到优化后的时延—多普勒图像。本发明利用谱投影梯度算法(SPGL1)进行信道估计得出信道冲激响应函数，构建基于时间反转的时延—多普勒滤波器，从而使该方法具有抗多途的能力，提高了环境适应性。
一种主动声呐目标检测方法

[发明专利]一种基于数据预处理的极地冰下DOA估计方法-CN202210772152.8有效
发明人：韩笑;张子轩;殷敬伟;王志伟;郭龙祥 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2022-06-30 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： G01S3/14 文献下载
摘要：本发明的目的在于提供一种基于数据预处理的极地冰下DOA估计方法，包括以下步骤：在接收端搭建Q元CACIS结构互质阵，并对互质阵接收信号x(t)进行建模，得到阵列接收数据矩阵X(t)；对X(t)取绝对值得到X′(t)，在X′(t)中随机选取Nm列数据构成矩阵G，构造矢量h；估计幅值上限Bm；对阵列接收数据矩阵X(t)进行归一化处理；获得互质阵列接收信号对应的等价虚拟信号；构造多快拍接收数据矩阵Y；构建多快拍稀疏重构优化问题并求解；通过谱峰搜索获得DOA估计结果。本发明进一步改进了阵列DOA估计性能。能够在高斯白噪声和脉冲噪声背景下均实现准确DOA估计，并且提升了估计精度和稳健性，具有更为广阔的应用前景。
一种基于数据预处理极地 doa 估计方法

[发明专利]极地环境下水声时变信道的单载波频域均衡接收处理方法-CN202210770503.1有效
发明人：葛威;佟文涛;殷敬伟;韩笑;郭龙祥;生雪莉 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2022-06-30 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： H04B13/02 文献下载
摘要：本发明提供一种极地环境下水声时变信道的单载波频域均衡接收处理方法，(1)冰下发射单载波频域均衡体制的通信信号；(2)水听器接收通信信号；(3)以接收信号的每个块为单位，采用信道估计，频域均衡和分组相位纠正的技术得到发送信号的初次估计值；(4)将接收信号的每个块划分为多个子块处理；(5)进行子块间干扰消除和伪循环前缀的重建；(6)利用Kalman滤波进行子块的时变信道跟踪产生子块信道值；(7)进行子块的时变干扰估计与消除，频域均衡和分组相位纠正得到发送信号估计值；(8)重复(5)‑(7)步进行迭代子块处理，达到设置的迭代次数后停止，输出最终发送信号估计值。本发明能有效应对信道时变，计算复杂度低。
极地环境下水声时变信道载波均衡接收处理方法

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