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[发明专利]一种基于深海下会聚区接收信号互相关函数匹配的声源被动定位系统及其定位方法-CN202310647794.X在审
发明人： 朴胜春;栗子洋 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2023-06-02 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： G01S15/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于深海下会聚区接收信号互相关函数匹配的声源被动定位系统及其定位方法。确定被动定位的目标场景并布放二元水听器阵；根据选取的二元水听器阵的布放深度计算拷贝场；根据二元水听器接收信号计算互相关函数；基于拷贝场及接收信号互相关函数通过匹配滤波器输出二维模糊面；基于匹配滤波器输出二维模糊面确定声源深度和距离。本发明针对利用深海海面附近会聚区进行被动定位时无法区分不同传播路径时间差的缺点，通过利用声道轴以下的下会聚区实现了远距离海面附近目标的被动测距与测深。
一种基于深海会聚接收信号互相函数匹配声源被动定位系统及其方法

[发明专利]弱目标线谱多帧相干检测前跟踪方法-CN202310752175.7在审
发明人： 朴胜春;张柳;郭俊媛;张明辉;陈丽洁 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2023-06-25 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G01S7/41 文献下载
摘要：弱目标线谱多帧相干检测前跟踪方法，公开了一种基于多帧相干积分的弱目标线谱检测前跟踪方法。步骤1：对被动声呐接收数据进行多帧相干积分，得到量测计算值；步骤2：建立包含有目标存在指示变量的状态方程；步骤3：根据多帧数据中信号相位的相干性建立多帧相干积分量测方程；步骤4：推导与量测方程相匹配的基于多帧相干积分的似然比函数；步骤5：结合步骤1的量测计算值和步骤2到4建立的多帧相干检测前跟踪模型，利用粒子滤波迭代算法得到更稳健的目标线谱检测跟踪结果。本发明针对动态时变海洋声信道中，接收信号幅度波动导致的单帧检测前跟踪方法易产生大量漏报的问题。可应用于大部分声呐设备上。
目标线谱相干检测跟踪方法

[发明专利]一种利用相变点实现气液二相介质弹簧刚度调整的深水压力补偿器设计方法及其补偿方法-CN202310054291.1在审
发明人： 朴胜春;张强;陈丽洁 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2023-02-03 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： F15B3/00 文献下载
摘要：本发明公开一种利用相变点实现气液二相介质弹簧刚度调整的深水压力补偿器设计方法及其补偿方法。基于气液二相介质弹簧刚度系数软化，根据低频声源工作深度关联选择特定工作介质，该工作介质由多种具有不同相变点的可压缩气体配比而成，通过对工作介质进行设计可控制实现与工作深度相关联匹配的具有多个相变点组合的工作介质；通过温控法对相变工作点进行微移动控制与延迟稳定；根据工作深度范围，关联选定多种气体组分组成气液二相介质弹簧的工作介质，并根据工作深度范围与相变点曲线对特定工作介质配比进行设定，实现多相变点阶梯刚度系数软化；基于工作介质的相变点设置控制及控制曲线设计，可设计出深水压力补偿器，用以解决大深度条件下声源等深水设备的压力补偿问题。
一种利用相变实现气液二相介质弹簧刚度调整深水压力补偿设计方法及其

[发明专利]基于射线理论的矢量声场快速预报方法及装置-CN202211603454.9在审
发明人：张明辉;郭永超;张海刚;朴胜春;龚李佳;宋扬;雷亚辉 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2022-12-13 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： G01H3/00 文献下载
摘要：基于射线理论的矢量声场快速预报方法及装置，涉及水声物理技术领域。为解决现有技术中存在的，差分方法预报会造成计算量增加，计算效率降低，叠加方法会造成质点振速预报的精度变低的问题，本发明提供的技术方案为：基于射线理论的矢量声场快速预报方法，包括：采集预设海洋参数、声源参数和接收器的参数，根据参数得到从声源到接收器的声线轨迹以及轨迹上轨迹点对应的时延参数；根据声线轨迹与时延参数，得到从待仿真点以预设掠射角出射声线的声束方程；根据声束方程，得到待仿真点沿声线轨迹切线方向的质点振速；根据声束方程、质点振速和声线轨迹，得到待仿真点的声压、水平和垂直方向上的质点振速。适用于矢量声场快速预报的工作中。
基于射线理论矢量声场快速预报方法装置

[发明专利]一种基于N个谐响应MEMS敏感单元集成的声压振速FFT传感器及其工作方法-CN202310054324.2在审
发明人： 朴胜春;葛宣佐;张强;陈丽洁 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2023-02-03 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： G01H11/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于N个谐响应MEMS敏感单元集成的声压/振速FFT传感器及其工作方法。敏感芯片安装于信号处理阵列电路板上，通过金丝将敏感芯片的单元输出电极与信号处理阵列电路板上的输入电极相连接，信号处理阵列电路板通过螺钉与结构主体基座相连接，信号处理阵列电路板的下方设置信号处理电路板，信号处理电路板通过螺钉与结构主体基座相连接，结构主体基座被输出电缆穿过，输出电缆的线皮与屏蔽线通过压板固定于结构主体基座上，输出电缆的芯线与信号处理电路板焊接，信号处理阵列电路板与信号处理电路板通过导线焊接。在硅片结构上利用MEMS技术设计由N个谐响应敏感单元构成的集成敏感芯片并与阵列信号处理芯片集成实现具有快速傅里叶变换功能的FFT声压/振速传感器。
一种基于响应 mems 敏感单元集成声压 fft 传感器及其工作方法

[发明专利]一种适用于深海低频声源的气动平衡声补偿系统及其设计方法-CN202111212341.1在审
发明人： 朴胜春;张强;王笑寒;雷亚辉;龚李佳;张明辉;陈丽洁 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2021-10-18 - 公布日： 2023-04-21 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明提供一种适用于深海低频声源的气动平衡声补偿系统及其设计方法。利用选定工作气体液相和气相转换实现气室与海水静压平衡，并进一步通过在一定容积V的空间内力学裕度补偿声辐射带来的气动不平衡，有效实现声学补偿；所述一定容积V的空间是根据声源在工作状态时，对应最大声源级的声波辐射过程中，气室空间内产生的与外部海水压力不平衡的动态压差变量，是否小于一定容积V空间的力学平衡裕度约束条件来确定；所述空间的力学平衡裕度约束条件为结构力学承受裕度，包括电机功率选择时的推力裕度约束。本发明针对扩展低频声源(低频、高声源级大振幅声辐射源)水下工作深度问题，具体针对低频、大振幅声辐射源深海静压条件下的声补偿困难的问题。
一种适用于深海低频声源气动平衡补偿系统及其设计方法

[发明专利]一种基于简正波理论的矢量声场信号模型计算方法及装置-CN202211603354.6在审
发明人：张明辉;叶扬;朴胜春;张海刚;龚李佳;宋扬;雷亚辉 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2022-12-13 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： G01H3/04 文献下载
摘要：一种基于简正波理论的矢量声场信号模型计算方法及装置，涉及矢量通道时域信号领域。为解决现有技术中存在的，差分方法预报的质点振速与网格大小相关，计算效率降低，计算得到的矢量场相位存在误差；根据矢量水听器处来波方向计算矢量场信号的方法，其结果忽略了海洋波导的影响，与实际海洋信道传播结果存在更大的误差的问题，本发明提供的技术方案为：矢量通道时域信号模型获取方法，方法包括：采集接收信号所在区域的矢量声场模型；根据模型，得到水生信道的冲激响应函数模型；根据冲激响应函数模型，得到接收信号所在区域矢量通道时域信号模型。适用于高斯脉冲噪声下弱线谱检测和重构的工作中。适用于矢量通道时域信号模型获取的工作中。
一种基于简正波理论矢量声场信号模型计算方法装置

[发明专利]一种计算海洋运动介质声场的方法-CN202211508633.4在审
发明人：张明辉;刘科峰;毛科峰;陈雨晨;朴胜春;张海刚;宋扬;龚李佳 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2022-11-29 - 公布日： 2023-04-14 - 主分类号： G01N29/02 文献下载
摘要：本发明提供一种计算海洋运动介质声场的方法。步骤1：基于海洋运动的特性建立程函方程与声线轨迹方程；步骤2：海洋介质声场的特性建立高斯波束方程；步骤3：基于步骤2的高斯波束方程确定空间声压；步骤4：基于步骤3的空间声压，得到浅海声传播的与深海声传播。用以解决在考虑海水流动情况下的海洋声压场计算问题。
一种计算海洋运动介质声场方法

[发明专利]基于射线简正波理论的深海完整声道下焦散线会聚区增益计算方法-CN201911338927.5有效
发明人： 朴胜春;栗子洋;张明辉;雷亚辉;宋扬;王笑寒;郭俊媛;龚李佳;张海刚 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-12-23 - 公布日： 2023-04-11 - 主分类号： G06F17/10 文献下载
摘要：本发明提出基于射线简正波理论的深海完整声道下焦散线会聚区增益计算方法，本发明在深海完整声道情况下，利用射线简正波理论分析了典型的深海Munk声速剖面情况，得到了声压的表达式，根据声压的表达式计算出声强，并在中心频率三分之一倍频程的带宽内计算了能量平均的声强值，依此计算了能量平均的传播损失值，然后计算了下会聚区焦散线处的球面波扩展损失值，将能量平均的传播损失值与球面波扩展损失值进行了比较，从而求出了下焦散线会聚区处的增益值，从结果证明了本发明所提出的增益计算方法有很好的效果。
基于射线简正波理论深海完整声道下焦散线会聚增益计算方法

[发明专利]一种极低功耗的传感器前端信号放大处理电路及其场效应管亚阈值区设计方法-CN202111525428.4在审
发明人：陈丽洁;朴胜春;雷亚辉;龚李佳;张强 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2021-12-14 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G01P15/125 文献下载
摘要：本发明公开了一种极低功耗的传感器前端信号放大处理电路及其场效应管亚阈值区设计方法。所述传感器前端信号放大处理电路以场效应管为核心器件，配合静态工作点设置电路将场效应管的工作区设置于亚阈值区，辅之以传感器信号输入端、阻抗匹配电路、源级电阻、负载放大电路及输出耦合电路完成传感器前端信号放大处理功能。本发明针对大幅度降低网络节点传感器功耗的迫切需求；提出基于场效应管器件采用亚阈值设计体制实现微瓦级甚至纳瓦级的具有极低功耗特点的传感器前端信号放大处理技术，采用此发明可以大大提高网络节点传感器的待机值守时间。
一种功耗传感器前端信号放大处理电路及其场效应阈值设计方法

[发明专利]基于非高斯脉冲噪声下微弱线谱联合检测与重构的深度学习方法及装置-CN202211603461.9在审
发明人： 朴胜春;王笑寒;郭俊媛;李圳;龚李佳;张明辉 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2022-12-13 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： G06F18/213 文献下载
摘要：基于非高斯脉冲噪声下微弱线谱联合检测与重构的深度学习方法及装置，涉及水声信号处理领域。为解决现有技术中存在的，微弱线谱检测方法主要利用经验知识提取目标特征，它们的性能很大程度上取决于操作者对于样本的认知程度。同时将高斯噪声假设下的水声信号处理技术直接应用于非高斯噪声下信号检测会使得其性能下降甚至失效的问题，本发明提供的技术方案为：微弱线谱联合检测与重构方法，包括：采集脉冲噪声，并根据噪声构建舰船线谱数据集；将数据集进行预处理，得到lofar图；提取lofar图的微弱特征，并得到线谱检测与重构的结果；根据所述lofar图与所述结果对预设模型进行训练，并输出训练后的模型。适用于高斯脉冲噪声下弱线谱检测和重构的工作中。
基于非高斯脉冲噪声微弱线谱联合检测深度学习方法装置

[发明专利]一种适用于深水工作的超低频、高声源级声源系统及其工作方法-CN202111209214.6在审
发明人： 朴胜春;张强;王笑寒;雷亚辉;陈丽洁;曲彦达 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2021-10-18 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： G01S7/52 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于深水工作的超低频、高声源级声源系统及其工作方法。所述声源系统包括电机驱动分系统、电机控制分系统、声辐射分系统、气动平衡声补偿分系统、声与环境测量分系统和主控台与供电分系统；所述电机驱动分系统分别与电机控制分系统和声辐射分系统相连接，所述声辐射分系统与气动平衡声补偿分系统相连接，所述气动平衡声补偿分系统与主控台与供电分系统相连接，所述主控台与供电分系统分别与声与环境测量分系统与电机控制分系统相连接。本发明针对现在低频或超低频辐射时厘米级大振幅的实现问题以及深水静压带来的声补偿难题。
一种适用于深水工作低频声源系统及其方法

[发明专利]一种水听器离散梁膜融合声敏感芯片的过载或干扰信号释放及离散电容的增敏设计方法-CN202111478354.3在审
发明人：陈丽洁;朴胜春;龚李佳;雷亚辉;张强;曲彦达;葛宣佐 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2021-12-06 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： G01H11/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种水听器离散梁膜融合声敏感芯片的过载或干扰信号释放及离散电容的增敏设计方法。在C形硅杯基座上制作的平膜分为多个子梁膜，多个子梁膜组成圆形平膜，每个子梁膜之间存在微米级间隙；每个子梁膜上制作有压电敏感膜及检测电容电极，每个子梁膜上的检测电容通过串联的方式连接。本发明用以解决如何在MEMS敏感结构有限尺寸之内实现传感器敏感芯片原始灵敏度增强，同时提高传感器抗过载能力，增强环境适应性；水听器离散梁膜融合声敏感芯片用于敏感水下声压等信号，制作声压水听器，也可以利用此芯片设计制作位移、压差、流量、流速、质点振动传感器以及空气介质中的相应参数的传感器。
一种水听器离散融合敏感芯片过载干扰信号释放电容设计方法

[发明专利]一种基于单水听器接收信号估计运动声源径向速度与深度的方法-CN202211284776.1在审
发明人：张明辉;叶扬;朴胜春;张海刚;付金山;宋扬;郭俊媛;龚李佳;李楠松;王笑寒 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2022-10-20 - 公布日： 2023-02-24 - 主分类号： G06F17/14 文献下载
摘要：本发明提供一种基于单水听器接收信号估计运动声源径向速度与深度的方法。步骤一、根据单水听器接收信号的声强谱图，提取其干涉结构在频率‑模态多普勒频移域上的特征分布；步骤二、根据步骤一的频率‑模态多普勒频移域特征分布，建立相应的匹配目标函数；步骤三、根据步骤二的目标函数，采用模拟退火方法提取声源径向速度‑深度域上目标函数最大值的坐标，以此作为声源速度与深度的估计值。本发明用以实现声源速度与深度的估计。
一种基于单水听器接收信号估计运动声源径向速度深度方法

[发明专利]一种小尺寸矢量阵低频散射校正方法-CN201811236822.4有效
发明人：郭俊媛;杨士莪;朴胜春;陈洪娟;李智 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2018-10-23 - 公布日： 2023-02-10 - 主分类号： G01S7/52 文献下载
摘要：本发明属于20‑1000Hz低频范围内任意对称结构小尺寸声呐基阵的校正领域，具体涉及一种小尺寸矢量阵低频散射校正方法。该方法包含以下步骤：(1)布放基阵与发射器；(2)调节信号发射设备形成测试声场；(3)在水平面等间隔旋转基阵一周，采集与存储所有角度接收信号；(4)利用离散傅里叶变换求取总声场傅里叶展开项系数估计值；(5)将期望指向性输出与基阵实际输出分别展开；(6)利用最小二乘法拟合期望指向性输出与实际输出，求取加权矢量矩阵。本发明直接将基阵输出作为校准依据，避免了基元不一致性、安装误差等因素对声散射校正的影响，使基阵系统声散射校正问题更直接，可操作证性强，避免了误差传递的影响，为声呐基阵后续应用提供保障。
一种尺寸矢量低频散射校正方法

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