段睿
- 作品数：14 被引量：32H指数：3
- 供职机构：西北工业大学航海学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金陕西省自然科学基金西北工业大学基础研究基金更多>>
- 相关领域：交通运输工程理学天文地球一般工业技术更多>>
- 基于张量分解的简正波模态参数估计
- 2023年
- 提出了一种基于张量分解的模态深度函数和模态水平波数(统称模态参数)估计方法,解决了传统子空间方法对模态正交性的依赖。利用经距离补偿后声场的平移不变性,将模态参数估计问题转化为三阶张量的规范多元分解(CPD)问题,分解得到的因子矩阵可用于同时估计模态深度函数和模态水平波数。推导了模态参数估计问题下张量分解的唯一性条件,结果表明该方法可在模态深度函数采样向量线性无关的条件下,使用较少的深度维采样和距离维采样实现模态参数估计。仿真结果还表明该方法在距离采样孔径较小时依然具有较好的估计性能。将该方法应用于SwellEx-96实验数据,得到了与实验海域环境较吻合的模态参数估计结果。仿真和实验数据均验证了该方法的有效性。
- 路达段睿杨坤德
- 关键词：简正波张量分解
- 基于瞬时声强的矢量传感器阵列定向研究
- 针对矢量传感器的矢量灵敏度的两种定义,引出了矢量传感器振速通道的振速灵敏度的定义。利用振速灵敏度可以直接获得质点的振速分量,进而为瞬时声强的计算提供便利。在保证±90°的中心非模糊扇面下,阵元间距采用声压波长的四分之一,...
- 段顺利段睿
- 关键词：波束形成空间谱
- 量测不确定性条件下的箱粒子滤波目标跟踪方法
- 2024年
- 在复杂水下环境中,主动声呐的量测值在距离和方位分辨率上存在较大的不确定性,即一个目标回波的能量可能覆盖声呐距离-方位能量谱的多个相邻位置网格。并且,当环境中混响较强时,上述量测不确定性将引起多个区域性的杂波干扰。为了减小状态空间估计的偏差,基于粒子滤波(PF)的跟踪方法需要大量粒子来近似后验概率密度,跟踪的实时性急剧降低。针对上述问题,该文提出一种基于区间量测的箱粒子滤波跟踪方法(IBPF),对主动声呐量测值进行区间表示,即用一个表示距离和方位区间的箱粒子代替点值量测,用区间表示这种量测不确定性,在提高状态估计稳定性的同时,极大程度地减少了后验概率密度估计所需的粒子数,从而进一步提高计算效率。实验结果表明,所提IBPF与PF相比,能以更高的计算效率获得更优的跟踪性能,对目标的跟踪时间缩短了18.06%,跟踪成功帧数增加了4.29%。
- 王宁段睿周笑仪
- 关键词：主动声呐
- 采用格拉斯曼流型的深海单帧基混响抑制方法
- 2024年
- 提出了一种混响抑制方法以抑制深海环境中的混响干扰。基于时空谱矩阵中信号(混响和目标)旁瓣的低秩性与主瓣的稀疏性差异,将混响抑制问题建模为矩阵的低秩、稀疏和扰动三项分解。采用格拉斯曼流型计算混响低秩空间,并对稀疏矩阵稀疏性进行约束,提出了一种混响快速抑制方法。基于随机正交模型与随机稀疏模型仿真分析了所提方法的有效性。结合南海实测深海混响数据和目标仿真信号对所提方法的有效性进行了实验验证。结果表明,与已有的序列随机投影子空间追踪与稀疏滤波(SRPSS)方法相比,所提方法的混响抑制性能相似,但耗时减少可达55%。
- 朱云超段睿杨坤德杨坤德郭鸿博
- 关键词：矩阵分解
- 深海本地界面混响平均强度模型与规律分析被引量：3
- 2021年
- 为揭示深海多途传播效应及界面参数对本地界面混响强度的影响规律,将界面混响表述为不同多途混响衰落过程的非相干叠加结果,并结合界面散射的若干物理机制,建立了以海面海底物理参数为变量的混响强度模型.通过数值仿真和理论分析研究了不同多途混响强度的衰落特性、到达角的空间分布及部分物理参数对混响强度的影响,并利用南海海盆(典型泥质海底)实验数据对模型有效性进行验证.仿真结果表明,界面混响强度随时间变化呈现多峰结构,峰值时间与多途混响的到达时间分布一致。声源与接收器均位于近海面处时,首峰的峰值强度及其衰落过程由海面风速决定,其它峰的峰值强度由海面海底参数共同决定,但其衰落过程主要受到底质参数的影响.
- 薛润泽段睿杨坤德马远良郭玥
- 关键词：到达角物理参数混响
- 联合简正波水波和底波频散特性的贝叶斯地声参数反演
- 2023年
- 大多数基于浅海简正波模态频散数据的地声参数反演方法无法对深层底质声学参数进行可靠估计,究其原因是仅利用了简正波水波频散特征,忽略了与深层底质声学参数密切相关的底波频散特征,因此,本文在分析了包含水波和底波的浅海宽带数据的基础上,结合底波频散特征对深层底质声学参数变化更加敏感的物理特性,实现了基于完整简正波频散特性的贝叶斯地声参数反演,并针对简正波宽带声场模型计算复杂度较高的现实问题,利用变分贝叶斯蒙特卡罗方法的推断优势,完成了未知参数的可靠估计和快速后验分析.仿真和海上实验结果表明:联合简正波水波和底波频散特征数据的贝叶斯地声参数反演,不仅可以有效估计深层底质声学参数,而且降低了其他相关环境参数的估计不确定性.
- 郝望段睿段睿
- 关键词：水波
- 大孔径水听器阵列锚系结构设计及深海应用
- 多阵元大孔径水听器阵列是在深海获得高质量水声信号的有效工具,但是需要复杂的锚系结构以保证其可靠地布放和回收。本文结合多次海上实际操作经验,提出了一种成熟的锚系结构,并介绍了一种借助船载吊机和专用绞车、导缆滑轮组实现超长线...
- 段顺利段睿杨秋龙李辉陶鹏
- 文献传递
- 波束形成后多干扰抵消方法被引量：6
- 2019年
- 为解决常规波束形成后干扰抵消方法仅能从目标波束内消除一个干扰影响的局限性,提出了一种可实现多干扰抑制的波束形成后干扰抵消方法,用于解决多干扰条件下的弱目标波束形成问题.该方法通过最小化多个干扰波束对目标波束的影响,获得用于抵消干扰波束的加权值;然后从目标波束中减去加权后的干扰波束,从而获得抑制干扰后的目标波束。该方法继承了常规波束形成方法的稳健性,因此在阵列流型失配等存在误差的条件下可以用于目标波束形成。仿真和海上实验数据表明,与最小方差无失真响应方法和解卷积的常规波束形成方法相比,该方法可以有效抑制干扰的影响,且当目标与任一干扰方位相近时,其方位谱中可以观察到目标波束,而另外两种方法的目标波束均被干扰波束或其旁瓣所掩盖;与设置凹槽的波束图综合方法相比,该方法算法复杂度低,计算速度快,稳健性更好。
- 汪洋刘清宇段睿段睿马远良
- 关键词：最小方差无失真响应算法复杂度
- 一种表面声道截止频率的计算方法
- 表面声道是实现水声远距离传播的声道之一，截止频率是该声道的重要参数。经典的截止频率计算公式只与表面声道深度和声速梯度有关，无法为声源深度提供参照。采用洛依德镜方法，推导了计算截止频率的一种新方法。当声源较浅时，会使水下的...
- 段睿杨坤德
- 关键词：水声通信表面声道截止频率
- 深海声传播信道和目标被动定位研究现状被引量：15
- 2019年
- 随着我国海洋技术逐渐从近浅海向深远海的战略性转移,深海目标远程探测技术逐渐受到重视。海洋中目前已知的可用于远距离传播的信号是声信号,海洋是"声透明"的。基于水声传播特性的新型水声技术是实现装备探测能力突破的关键。文章主要概述了目前研究比较集中的深海表面波导、表面波导泄露、会聚区、海底弹射和可靠声路径5种深海声传播信道,以及基于可靠声路径的目标被动定位方法。旨在通过梳理深海声传播规律及相关被动定位技术,为水声技术的快速发展提供思路。
- 杨坤德李辉李辉
- 关键词：深海声传播
