基于相位变化率的体目标与点源合成目标回波分辨 被引量：1

1

作者 雍锦涛 莫世奇 +4 位作者 陈云飞 王振山 贾兵 李桂娟 张阳 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期432-440,共9页

针对水下体目标与多点源合成回波信号的分辨问题,本文基于体目标与多点源合成回波信号的形成机理差异,表征分析了影响水下目标回波相位形成的关键因素及水下体目标与多点源合成回波相位形成的差异性,基于2类回波信号相位变化率的特征差... 针对水下体目标与多点源合成回波信号的分辨问题,本文基于体目标与多点源合成回波信号的形成机理差异,表征分析了影响水下目标回波相位形成的关键因素及水下体目标与多点源合成回波相位形成的差异性,基于2类回波信号相位变化率的特征差异,提出并建立了基于相位变化率的体目标回波与多点源合成回波的分辨方法。通过Benchmark基准潜艇缩比模型和多点源合成目标模型的特性仿真和湖上对比测试对2类回波信号的分辨方法进行了验证,仿真和测试数据分析结果表明:通过对比同方位角度范围内的回波相位变化率,可以对体目标回波与多点源合成回波进行分辨,验证了基于相位变化率的水下体目标与多点源合成回波分辨方法的可行性。 展开更多

关键词 体目标 多点源合成目标 模拟回波 相位变化率 分辨方法 特性仿真 实验验证 回波分辨

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基于改进粒子群算法的矢量水听器多目标方位估计

2

作者 黄兴雨 莫世奇 陈峰 《海军航空大学学报》 2024年第3期305-314,共10页

为了研究单矢量水听器多目标方位估计能力,分别利用互谱声强法、MUSIC算法及信号统计量方法对多个目标方位进行估计。互谱声强法可以估计出多个不同频的单频目标方位,但对于频谱混叠的目标无法分辨;MUSIC算法可以分辨单频和宽带目标,但... 为了研究单矢量水听器多目标方位估计能力,分别利用互谱声强法、MUSIC算法及信号统计量方法对多个目标方位进行估计。互谱声强法可以估计出多个不同频的单频目标方位,但对于频谱混叠的目标无法分辨;MUSIC算法可以分辨单频和宽带目标,但利用单矢量水听器最多可估计2个目标方位。为此,针对文章提出的信号统计量方法,构建了声压和振速的统计量模型,将其与粒子群优化算法及改进算法相结合,实现了基于改进粒子群算法的多目标方位估计。对多个单频和宽带信号目标进行仿真分析,结果表明,进粒子群算法具有良好的估计效果;对3种方法的估计结果进行比较,验证了改进粒子群算法有较好的适用性。通过对2022年千岛湖试验数据的处理再一次验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 单矢量水听器 信号统计量 粒子群算法 互谱声强法 MUSIC算法

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基于级数展开的位置误差加权定位方法

3

作者 蔡傲潮 莫世奇 +1 位作者 陈峰 姚晔东 《海军航空大学学报》 2024年第3期322-328,共7页

随着对海洋探索的愈加深入,对水下目标探测能力的要求也愈发严格。针对噪声干扰严重时算法性能大幅度下降的问题,文章主要研究仅利用分布式矢量水听器的波达方向信息对未知目标进行融合定位。在已有的基于位置误差加权方法的基础上,利... 随着对海洋探索的愈加深入,对水下目标探测能力的要求也愈发严格。针对噪声干扰严重时算法性能大幅度下降的问题,文章主要研究仅利用分布式矢量水听器的波达方向信息对未知目标进行融合定位。在已有的基于位置误差加权方法的基础上,利用几何二次约束减小波达方位角量测误差,并结合泰勒级数展开,将一阶权值推导至高阶,解决在低信噪比情况下定位精度差的问题。仿真结果表明:相对于传统的基于方差倒数的自适应加权算法,该方法在定位精度上有很大提高,尤其在低信噪比的情况下效果显著。 展开更多

关键词 几何约束 泰勒级数 矢量水听器 融合定位 低信噪比

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遗传算法应用于矢量传感器目标定向跟踪 被引量：2

4

作者 莫世奇 杨德森 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期90-93,共4页

矢量传感器能够同步测量空间一点处的声压和质点振速信息,由此可估计出目标的方位信息.论述了各向同性噪声场情况下,矢量传感器接收到的声压能量与振速能量的关系.针对互谱声强法定向原理,将遗传算法引入到矢量传感器的目标定向跟踪中.... 矢量传感器能够同步测量空间一点处的声压和质点振速信息,由此可估计出目标的方位信息.论述了各向同性噪声场情况下,矢量传感器接收到的声压能量与振速能量的关系.针对互谱声强法定向原理,将遗传算法引入到矢量传感器的目标定向跟踪中.根据声压与振速之间的关系、信号的稳定性构建了遗传算法的适应度,并且对基本遗传算法进行了改进,采用没有重串的稳态繁殖寻求全局最优解.计算机仿真分析结果表明该算法可以有效地进行目标方位跟踪,进一步提高目标定向精度. 展开更多

关键词 矢量传感器 遗传算法 声强 定向跟踪

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典型声源声聚焦引起辐射噪声测量误差的分析 被引量：1

5

作者 胡鹏涛 时胜国 +1 位作者 莫世奇 杨德森 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1219-1223,共5页

随着影响目标辐射噪声测量诸多因素的解决,声聚焦对测量精度的影响已显得比较突出。基于射线声学的虚源法,通过具体算例,分析了典型声源声聚焦引起的测量误差。仿真结果表明,声聚焦引起测量误差的大小与声源的类型、辐射指向性,边界约束... 随着影响目标辐射噪声测量诸多因素的解决,声聚焦对测量精度的影响已显得比较突出。基于射线声学的虚源法,通过具体算例,分析了典型声源声聚焦引起的测量误差。仿真结果表明,声聚焦引起测量误差的大小与声源的类型、辐射指向性,边界约束,声源和接收器的空间位置,信号带宽、频率均有关。因此,传统的利用球面波规律对不同类型的声源辐射声测量值进行归一是有偏差的,需根据声源的辐射指向性及相关参数进行特定的修正。 展开更多

关键词 噪声测量 声聚焦 虚源法 辐射指向性

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半实值化MVDR解模糊方法 被引量：1

6

作者 陈峰 王彪 +2 位作者 陈迎春 莫世奇 何呈 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期937-943,共7页

针对现有半实值化MVDR(Semi-Real-Valued Minimum Variance Distortionless Response,SRV-MVDR)算法存在波达角(Direction of Arrival,DOA)模糊的缺点(无法区分半谱内的真实源与镜面辐射源),提出一种改进的SRV-MVDR方法.为了对SRV-MVDR... 针对现有半实值化MVDR(Semi-Real-Valued Minimum Variance Distortionless Response,SRV-MVDR)算法存在波达角(Direction of Arrival,DOA)模糊的缺点(无法区分半谱内的真实源与镜面辐射源),提出一种改进的SRV-MVDR方法.为了对SRV-MVDR算法解模糊,首先引入能量的思想,通过利用信号的特征向量和特征值构建一种能量谱函数,所构建的能量谱函数包含了完整的声源目标方位信息,利用这一特性将所构建的能量谱函数与现有的SRV-MVDR算法相结合.由于SRV-MVDR真实源谱峰会被能量谱函数谱峰放大形成新的主峰,而镜面辐射源得不到能量谱函数谱峰的放大,从而形成伪峰,即在半谱范围内,主峰便对应真实源位置,伪峰对应镜面辐射源位置,从而解决了SRV-MVDR算法DOA模糊的问题.最后仿真实验表明:所提算法不仅能够解决SRV-MVDR波达角模糊的弊端,且在抗噪性能上有一个较大的提升,这是由于本文算法充分利用信号信息,从而算法更加适用于低信噪比的工程环境. 展开更多

关键词 MVDR SRV-MVDR 镜面辐射源 解模糊 能量谱 DOA

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基于直线检测算法的矢量波导不变量估计 被引量：1

7

作者 莫世奇 王博 李韬哲 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1748-1757,共10页

针对由于复杂海洋环境会对声场干涉条纹结构产生影响,导致常用的空间变换类算法无法良好地提取干涉条纹的问题。本文基于典型浅海环境声场,提出利用直线检测算法提取矢量声场的干涉条纹,并以此进行波导不变量的估计。将声压谱和水平振... 针对由于复杂海洋环境会对声场干涉条纹结构产生影响,导致常用的空间变换类算法无法良好地提取干涉条纹的问题。本文基于典型浅海环境声场,提出利用直线检测算法提取矢量声场的干涉条纹,并以此进行波导不变量的估计。将声压谱和水平振速谱融合来增强其中的干涉条纹部分,以便后续在不同环境参数下均可提取到清晰的条纹,再利用统计量的方式进行波导不变量数值估计。仿真分析表明:即使在较复杂的浅海负跃层波导环境下,利用直线检测算法依然能够检测到较为完整的干涉条纹,并能够估计出精度较高的波导不变量值。 展开更多

关键词 声场干涉结构 HOUGH变换 RADON变换 干涉条纹 波导不变量 声压谱 水平振速谱 直线检测

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一种无需信源数目的方位估计方法 被引量：4

8

作者 陈峰 杨德森 +2 位作者 桂晨阳 张翔 莫世奇 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期1414-1418,共5页

针对子空间类波达角估计算法虽然性能可以达到超分辨,但当信源个数估计错误时,从而使得子空间划分错误将导致子空间类算法性能急剧下降的问题,本文提出一种无需信源数的超分辨波达角估计算法。该方法利用特定协方差矩阵的最小特征值对... 针对子空间类波达角估计算法虽然性能可以达到超分辨,但当信源个数估计错误时,从而使得子空间划分错误将导致子空间类算法性能急剧下降的问题,本文提出一种无需信源数的超分辨波达角估计算法。该方法利用特定协方差矩阵的最小特征值对应的向量的正交性构建空间谱,因此算法无需已知信源数目,并讨论了所提算法下参数的边界条件以及选参方法。本文算法实现简单,与无需信源个数的最小方差无畸变响应算法相比拥有更高的分辨率以及更好的估计精度。通过计算机仿真实验分析验证了算法的可行性。 展开更多

关键词 子空间 波达角 超分辨 协方差矩阵 选参方法 信源个数 特征向量 最小方差无畸变响应

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水声工程国防特色学科科教融合高水平人才培养模式探索与实践

9

作者 聂东虎 乔钢 +1 位作者 莫世奇 周锋 《高教学刊》 2022年第34期159-162,共4页

哈尔滨工程大学水声工程学院在高水平人才培养中,发挥“水声工程”国防特色骨干学科的基础引领作用,凝聚面向国防的特色科研优势资源和力量,提出以教学和科研双核心为驱动,以研促践,以践促学,以学促教,以教促建,以研促建,融研于教,寓教... 哈尔滨工程大学水声工程学院在高水平人才培养中,发挥“水声工程”国防特色骨干学科的基础引领作用,凝聚面向国防的特色科研优势资源和力量,提出以教学和科研双核心为驱动,以研促践,以践促学,以学促教,以教促建,以研促建,融研于教,寓教于践,教长于研,教研融合,建立以学术团队为核心的“一牵引,五促进,三融合”的科教融合高水平育人模式新理念。通过教学和科研融合的双核心驱动,在提升育人效果的同时,促进人才培养、科学研究和学科建设相统一,培养学生创新意识和创新能力,在实践中取得很好的效果。 展开更多

关键词 水声工程 国防特色专业 科教融合 学术团队 人才培养

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球形障板对矢量传感器测向的影响 被引量：1

10

作者 莫世奇 方尔正 +1 位作者 李海霞 杨德森 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期618-623,共6页

矢量传感器的测向输出结果会受到其安装结构散射声场的影响,而球形障板是矢量传感器工程应用中最为常见的一种结构。在分析球形障板散射声场的基础上,采用有限元和边界元相结合的方法,对弹性球形障板散射场进行计算,得出矢量传感器的测... 矢量传感器的测向输出结果会受到其安装结构散射声场的影响,而球形障板是矢量传感器工程应用中最为常见的一种结构。在分析球形障板散射声场的基础上,采用有限元和边界元相结合的方法,对弹性球形障板散射场进行计算,得出矢量传感器的测向结果随其安装位置和信号的入射频率变化的影响规律,最后通过水池试验对其进行了验证。 展开更多

关键词 矢量传感器 测向 球形障板 散射

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声矢量圆阵相位模态域目标方位估计 被引量：18

11

作者 杨德森 朱中锐 +1 位作者 时胜国 莫世奇 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期19-26,共8页

为了实现矢量传感器在圆阵阵型下的应用,文中提出了一种适合于声矢量圆阵的目标方位估计算法。该算法首先将声矢量圆阵阵元域信号分解为一系列相互正交的相位模态,在相位模态域构造声压和质点振速的互协方差矩阵,然后进行MUSIC方位估计... 为了实现矢量传感器在圆阵阵型下的应用,文中提出了一种适合于声矢量圆阵的目标方位估计算法。该算法首先将声矢量圆阵阵元域信号分解为一系列相互正交的相位模态,在相位模态域构造声压和质点振速的互协方差矩阵,然后进行MUSIC方位估计.理论分析和仿真结果表明,文中算法比相同阵型的声压阵MUSIC方位估计算法具有更好的噪声抑制能力、方位估计性能以及多目标分辨能力,试验结果也表明本文算法具有更好的噪声抑制能力以及更好的目标方位估计性能。该算法实现了声压和质点振速的相干处理,充分利用了声矢量传感器的平均声强抗噪原理,具有较强的抗各向同性噪声能力,并可以将子空间类DOA(Direction of Arrival)估计算法和相位模态域阵列信号处理技术有机结合起来,实现了声矢量传感器在圆阵阵型条件下的高分辨DOA估计。 展开更多

关键词 声矢量传感器 目标方位估计 圆阵 模态 相位 估计算法 MUSIC 抑制能力

原文传递

弹性矩形空气腔障板水下声散射近场矢量特性 被引量：4

12

作者 杨德森 朱中锐 +1 位作者 时胜国 莫世奇 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1077-1083,共7页

为了实现矢量水听器在水面或水下载体上的工程应用,研究了弹性矩形空气腔障板声散射近场矢量特性.利用薄板的低频近似理论导出了弹性矩形空气腔障板水下声散射的声压和质点振速表达式,给出相应的声强表达式,验证了公式的有效性.在此基... 为了实现矢量水听器在水面或水下载体上的工程应用,研究了弹性矩形空气腔障板声散射近场矢量特性.利用薄板的低频近似理论导出了弹性矩形空气腔障板水下声散射的声压和质点振速表达式,给出相应的声强表达式,验证了公式的有效性.在此基础上数值计算了弹性矩形空气腔障板声散射的近场特性,重点关注其近场矢量特性.理论分析和数值计算结果表明,由于弹性矩形空气腔障板的声散射作用,声压场和质点振速场表现为复杂的干涉结构,质点振速方向和声源方位不一致,声压和质点振速不再同相,声强方向也不再反映声源方位.本文结果为矢量水听器在弹性矩形空气腔障板条件下的工程应用提供了理论依据. 展开更多

关键词 矩形障板 声散射 矢量特性 薄板近似理论

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同伦算法在水声信号处理中的应用

13

作者 莫世奇 杨德森 时胜国 《声学技术》 CSCD 2003年第z2期143-145,共3页

　　1. 引言 　　在水声信号处理过程中,经常会遇到一些非线性方程组.与求解线性方程组相比,非线性代数方程组的求解问题在结构上更为复杂,给方程组的求解带来困难,如初始迭代值选取不当,会造成不收敛;方法不当会使收敛速度大幅度减慢... 　　1. 引言 　　在水声信号处理过程中,经常会遇到一些非线性方程组.与求解线性方程组相比,非线性代数方程组的求解问题在结构上更为复杂,给方程组的求解带来困难,如初始迭代值选取不当,会造成不收敛;方法不当会使收敛速度大幅度减慢等.因此,目前还没有通用有效的求解方法,都是针对某种形式的方程组采取特定的方法求解.…… 展开更多

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隔振机械结构振动响应工程预报方法

14

作者 门丽洁 时胜国 莫世奇 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期207-213,共7页

在估计隔振机械结构振动传递特性和振动响应过程中,目前的方法都需要已知激励力或激励源的输入阻抗,这对实际工程中大型机械设备来说是很困难的.可以通过将隔振系统输入输出端频响函数相除的方法消去激励力,利用隔振机械结构输入输出端... 在估计隔振机械结构振动传递特性和振动响应过程中,目前的方法都需要已知激励力或激励源的输入阻抗,这对实际工程中大型机械设备来说是很困难的.可以通过将隔振系统输入输出端频响函数相除的方法消去激励力,利用隔振机械结构输入输出端的振动响应估计出振动传递特性,用比例函数来表示,再用不同时刻或不同工况下结构输入端振动响应的监测结果,对结构输出端的振动响应进行预报和监测.研究表明,这种方法适用于单激励源和多源非耦合激励源情况下的振动响应预报,实验结果验证了估计方法的有效性. 展开更多

关键词 隔振机械结构 比例函数 振动响应 振动传递特性 工程预报方法

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