采用被动声监测方法识别波弗特海区域海洋水声环境 被引量：1

1

作者 谢志敏 徐全军 +1 位作者 李晟昊 卫翀华 《应用声学》 CSCD 北大核心 2023年第4期792-803,共12页

为了研究北冰洋冰下水声环境的噪声特性,对2016年中国第七次北极科考期间在波弗特海进行的声学观测实验获取的数据集,采用时间统计分析和频域谱分析方法进行了处理,讨论了处理结果与同时期获取的海洋、大气之间的联系。针对冰下噪声长... 为了研究北冰洋冰下水声环境的噪声特性,对2016年中国第七次北极科考期间在波弗特海进行的声学观测实验获取的数据集,采用时间统计分析和频域谱分析方法进行了处理,讨论了处理结果与同时期获取的海洋、大气之间的联系。针对冰下噪声长期监测和北冰洋水声环境特性的准实时观测,确定了描述冰下水声环境特性的参数组,给出了处理方法和流程,用于基于被动声监测的水声环境识别,指导研究设计和硬件选择。回传的实测结果可以与已发表的结论进行比较,从而确切描述和理解北冰洋水声环境的变化。 展开更多

关键词 北冰洋 被动监测 低频 海洋环境噪声 背景噪声 噪声特性

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双声道波导中低频环境噪声分布特性 被引量：8

2

作者 卫翀华 黄海宁 +4 位作者 尹力 刘娜 杨成浩 徐全军 李启虎 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期417-428,共12页

针对北极冰下双声道波导的噪声分布特性研究,采用垂直阵对双声道波导内的噪声场进行了观测,北极冰下噪声物理模型使用混合加性噪声模型描述,统计分布模型使用α稳定分布描述.并将噪声划分为3个频段,按噪声来源分为背景噪声、冲击噪声以... 针对北极冰下双声道波导的噪声分布特性研究,采用垂直阵对双声道波导内的噪声场进行了观测,北极冰下噪声物理模型使用混合加性噪声模型描述,统计分布模型使用α稳定分布描述.并将噪声划分为3个频段,按噪声来源分为背景噪声、冲击噪声以及航船噪声3种场景,分析其统计特性,给出了直方图统计、核函数估计与正态分布的比较结果,α稳定分布参数估计结果,峰度与偏度的计算结果以及累积分布函数检验结果。经分析讨论,给出结论:双声道波导中的噪声统计分布可用α稳定分布来描述,但上下表面声道的分布参数具有明显差别,上表面波导背景噪声明显偏离高斯分布而下表面声道的背景噪声接近于高斯分布;上下表面声道中不同频带的噪声分布差异也很明显,其中2~30 Hz差异性最大,30~100 Hz差异性较大,而100~500 Hz差异性相对较小,并且可以认为是对称α稳定分布.此外,上下表面声道中不同频带噪声α稳定特征参数变化也存在差异,上表面波导受冲击噪声影响α值变大,拖尾变薄;而下表面波导受冲击噪声影响α值则会变小,拖尾变重。 展开更多

关键词 表面波导 噪声分布 统计特性 双声道 Α稳定分布 环境 低频 背景噪声

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浅海波导中水下目标辐射噪声干涉条纹的理论分析和试验结果 被引量：19

3

作者 李启虎 王磊 +3 位作者 卫翀华 李嶷 马雪洁 于海春 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期253-257,共5页

浅海波导不变量的研究是近30年来水声学中引人注意的课题之一。水下目标辐射噪声的直达波和海面、海底反射波之间的干涉现象可以认为是浅海波导的典型例子,直达波和反射波之间的干涉条纹对了解浅海波导的机理是非常有效的。本文给出由... 浅海波导不变量的研究是近30年来水声学中引人注意的课题之一。水下目标辐射噪声的直达波和海面、海底反射波之间的干涉现象可以认为是浅海波导的典型例子,直达波和反射波之间的干涉条纹对了解浅海波导的机理是非常有效的。本文给出由水下目标辐射噪声直达波和海面、海底反射波产生的干涉现象的理论分析,指出由海面反射波引起的干涉条纹集中在高频段,而由海底反射引起的干涉条纹既可能在低频段也可能在高频段,它与海底的声学特性密切相关。文中给出了干涉条纹图和目标位置、海洋环境以及接收传感器等参数的关系,指出干涉条纹具有双曲线的形状,而一族双曲线的渐近线为直线。海试给出了若干有趣的结果,部分数据处理的例子证实了理论分析的正确性。本文所述的理论与试验结果表明在一定条件下,干涉条纹图可以用于目标检测与识别。 展开更多

关键词 水下目标辐射噪声 干涉条纹图 波导 浅海 试验 海底反射 干涉现象 反射波

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北极水声学研究的新进展和新动向 被引量：20

4

作者 李启虎 黄海宁 +4 位作者 尹力 卫翀华 李宇 薛山花 栾经德 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期420-431,共12页

北极水声学作为水声学研究的一部分,起步要比达·芬奇所描述的声呐雏形晚很多年。第二次世界大战后北极水声学的研究开始受到发达国家（主要是美国）的重视。它的发展和研究重点带有明显的冷战烙印。冷战结束之后,随着北极持续变暖... 北极水声学作为水声学研究的一部分,起步要比达·芬奇所描述的声呐雏形晚很多年。第二次世界大战后北极水声学的研究开始受到发达国家（主要是美国）的重视。它的发展和研究重点带有明显的冷战烙印。冷战结束之后,随着北极持续变暖的趋势,北极及其毗邻海域的海洋水声环境受到特别的重视。环北极的8个国家组成排他性的北极理事会。我国政府于2018年1月26日发表北极政策白皮书,声明中国是近北极国家,是北极地区利益攸关方。本文介绍北极水声学研究的新进展,包括我国有关涉海单位近年来所做的科考和学术研究。指出,北极水声学的研究不局限于把传统水声学中的研究内容（如环境噪声、混响、传播等等）并行地在北极环境条件下加以重复探讨,而是要根据北极海洋环境的实际情况,进行有关领域的新研究。其中不乏传统浅海、深海水声学研究中所不具有的特色,如冰-水界面、冰下的半声道效应、冰盖下水下无人载器（UUV）的通信、定位及声呐对冰下环境的适应性研究等课题。 展开更多

关键词 北极地区 水声学 第二次世界大战后 水声环境 海洋环境 发达国家 毗邻海域 学术研究

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典型北极冰下声信道多途结构分析及实验研究 被引量：17

5

作者 黄海宁 刘崇磊 +3 位作者 李启虎 刘娜 卫翀华 尹力 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期273-282,共10页

针对北极海域典型声场环境,提出了基于OASES-Bellhop耦合模型的冰下声信道多途结构快速分析方法。模型将海冰等效为具有粗糙界面的弹性分层介质,利用微扰法与Kirchhoff近似,估计海冰界面不均匀造成的散射损失,结合射线传播理论对典型北... 针对北极海域典型声场环境,提出了基于OASES-Bellhop耦合模型的冰下声信道多途结构快速分析方法。模型将海冰等效为具有粗糙界面的弹性分层介质,利用微扰法与Kirchhoff近似,估计海冰界面不均匀造成的散射损失,结合射线传播理论对典型北极冰下声信道多途结构进行分析与预报。数值仿真与实验结果表明,在6 km距离处,典型北极冰下声信道由于海冰与海底反射分别形成多途结构,海冰多次反射路径叠加形成的多途结构较为稳定,时延扩展在14 ms范围内,海底反射路径强度相对较弱。OASES-Bellhop模型对冰下声信道多途结构幅度和时延预测误差较小,能够较好的解释及预报实验观测到的多途结构环境特性。 展开更多

关键词 北极海域 实验观测 声信道 冰下 结构分析 Kirchhoff近似 多途结构 快速分析方法

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声纳中具方向性宽带强干扰的实时抑制方法 被引量：9

6

作者 李嶷 陈新华 +1 位作者 孙长瑜 卫翀华 《应用声学》 CSCD 北大核心 2008年第4期257-263,共7页

声纳中具方向性的宽带强干扰严重影响远处舰船的检测。本文针对此问题,提出一种能实时抑制此类干扰的方法,它以保证干扰方向输出功率最小为约束条件,本文还研究了此方法对目标信号的性能影响情况。最后,通过对海试数据的处理,证明此方... 声纳中具方向性的宽带强干扰严重影响远处舰船的检测。本文针对此问题,提出一种能实时抑制此类干扰的方法,它以保证干扰方向输出功率最小为约束条件,本文还研究了此方法对目标信号的性能影响情况。最后,通过对海试数据的处理,证明此方法在实践中比较有效。 展开更多

关键词 阵列 方向性宽带强干扰 干扰抵消 实时信号处理

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基于DSP的上网方案的软硬件设计与实现 被引量：3

7

作者 范卿 韩崇昭 卫翀华 《电子技术应用》 北大核心 2004年第3期66-69,共4页

介绍了TMS320VC33芯片与RTL8019网卡的硬件接口电路的设计以及网卡驱动程序的开发,并将TCP/IP协议嵌入到TMS320VC33芯片中;讨论了TCP/IP协议簇的分层次实现,并根据应用的需要对DSP中实现的TCP/IP协议进行了必要的简化,实现了DSP的上网... 介绍了TMS320VC33芯片与RTL8019网卡的硬件接口电路的设计以及网卡驱动程序的开发,并将TCP/IP协议嵌入到TMS320VC33芯片中;讨论了TCP/IP协议簇的分层次实现,并根据应用的需要对DSP中实现的TCP/IP协议进行了必要的简化,实现了DSP的上网功能。 展开更多

关键词 TCP/IP协议 DSP 嵌入式系统

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基于LabVIEW的虚拟频谱分析法测量相位差的实现 被引量：6

8

作者 林顺英 卫翀华 《北京石油化工学院学报》 2006年第3期13-15,共3页

针对传统相位差测量方法精度不高、抗干扰能力差等缺点,将虚拟仪器技术用于信号的相位差测量,介绍了基于图形化编程语言LabVIEW平台上的频谱分析法测量相位差的方法以及相位差计的设计和实现。与传统的硬件电路相位测量方法相比,基于虚... 针对传统相位差测量方法精度不高、抗干扰能力差等缺点,将虚拟仪器技术用于信号的相位差测量,介绍了基于图形化编程语言LabVIEW平台上的频谱分析法测量相位差的方法以及相位差计的设计和实现。与传统的硬件电路相位测量方法相比,基于虚拟仪器的相位差测量算法具有测量精度高,抗干扰能力强,电路组成简单等优点。 展开更多

关键词 虚拟仪器 相位差 LABVIEW

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基于虚拟仪器和软件无线电的BPSK、BFSK信号调制解调技术 被引量：2

9

作者 林顺英 卫翀华 《北京石油化工学院学报》 2006年第2期30-32,共3页

为了快速、高效、低成本的构建一个水声通信实验系统,借助于虚拟仪器的概念和软件无线电的思想,对全数字BPSK与BFSK调制解调系统采用计算机仿真的方法进行了研究,在此基础上借助于NI公司的PCI 6221多功能数据采集卡和labview7.1编程软... 为了快速、高效、低成本的构建一个水声通信实验系统,借助于虚拟仪器的概念和软件无线电的思想,对全数字BPSK与BFSK调制解调系统采用计算机仿真的方法进行了研究,在此基础上借助于NI公司的PCI 6221多功能数据采集卡和labview7.1编程软件完成了该系统设计。结果证明:由于水声通信使用的信号频率较低,可以将传统通信系统的上变频、下变频环节去掉,使宽带A/D、D/A尽量靠近发射、接收换能器。与传统采用中频模拟处理方法和数字基带处理方法的系统相比,该系统具有结构简单、可靠性高和灵活性好等优点。 展开更多

关键词 虚拟仪器 软件无线电 LABVIEW

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无源声呐多目标检测中反波束成形递推算法及其应用

10

作者 李启虎 薛山花 卫翀华 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期744-749,共6页

随着声呐检测能力的提高,多目标干扰下微弱信号的检测问题日益突出。当声呐方位历程显示上出现多个干扰轨迹时,弱目标的检测显得十分困难。自适应噪声抵消(Adaptive Noise Canceling,ANC)技术为抑制多个干扰提供了理论基础,但是求解稳... 随着声呐检测能力的提高,多目标干扰下微弱信号的检测问题日益突出。当声呐方位历程显示上出现多个干扰轨迹时,弱目标的检测显得十分困难。自适应噪声抵消(Adaptive Noise Canceling,ANC)技术为抑制多个干扰提供了理论基础,但是求解稳态最佳滤波矩阵存在着技术实现上的困难。本文提出用一种反波束成形(Inverse Beamforming,IBF)递推算法,在阵元域逐一抵消多个强干扰,从而增强并提取出微弱目标信号。文中给出了递推求解由逆矩阵所表达的最佳滤波矢量的理论推导和相应的公式。利用IBF算法处理海试数据得到了较好的结果,显著改善了强干扰下对微弱信号的检测,甚至在普通波束成形(CBF)中未能显示出来的信号都可以被检测出来。 展开更多

关键词 多目标检测 波束成形 无源声呐 递推算法 多目标干扰 自适应噪声抵消 应用 微弱信号

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一种水下三维被动定位技术 被引量：2

11

作者 魏玉华 陈新华 +1 位作者 余华兵 卫翀华 《应用声学》 CSCD 北大核心 2008年第4期268-272,共5页

本文给出了一种三维被动定位方法。该方法利用三元水平阵和二元垂直阵实现对目标的三维定位。由三元水平阵首先求得目标斜距和目标方位,在此基础上利用垂直阵估计目标深度坐标,最后综合已有测量结果来求解目标水平坐标。本文还通过仿真... 本文给出了一种三维被动定位方法。该方法利用三元水平阵和二元垂直阵实现对目标的三维定位。由三元水平阵首先求得目标斜距和目标方位,在此基础上利用垂直阵估计目标深度坐标,最后综合已有测量结果来求解目标水平坐标。本文还通过仿真分析了该方法的定位性能。 展开更多

关键词 三维定位 被动定位 深度估计

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声呐多传感器观测资料数据融合的一种深度学习算法 被引量：3

12

作者 李启虎 卫翀华 薛山花 《中国科学：信息科学》 CSCD 北大核心 2018年第12期1614-1621,共8页

声呐多传感器观测资料的数据融合问题是声呐设计中的一个重要课题.对于多基阵的声呐信号处理系统,面临的问题往往不仅是单个基阵多传感器的数据融合问题,还有多个基阵的数据融合问题.本文的研究基于数据融合的基本规则,即任何形式的数... 声呐多传感器观测资料的数据融合问题是声呐设计中的一个重要课题.对于多基阵的声呐信号处理系统,面临的问题往往不仅是单个基阵多传感器的数据融合问题,还有多个基阵的数据融合问题.本文的研究基于数据融合的基本规则,即任何形式的数据融合,从统计平均观点来说,总体观测误差绝不大于任何单个传感器或单个基阵的观测误差.观测资料的增加从统计平均意义来说,只会带来好处,即使有垃圾资料的加入.这一结论对于人工智能领域中的深度学习来说,具有类似结果.文中提出一种用于数据融合的深度学习算法.对于独立的或相关的观测资料进行最佳的线性融合,剔除野值,进行决策级的分块数据融合,以获得统计平均意义上最小误差的结果.系统计算机模拟表明,对于受随机干扰的观测数据,采用野值过滤和数据融合的深度学习方法,能够使决策级误差显著降低. 展开更多

关键词 声呐信号处理 多传感器观测 数据融合 深度学习

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