韩笑 作品数:29 被引量:96 H指数:5 供职机构: 哈尔滨工程大学水声工程学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 中央高校基本科研业务费专项资金 黑龙江省杰出青年科学基金 更多>> 相关领域: 电子电信 理学 交通运输工程 一般工业技术 更多>>
基于自适应中值滤波器的水声正交频分复用通信脉冲噪声抑制 2025年 脉冲噪声是水声信道中的常见干扰,当脉冲噪声与正交频分复用信号峰值相互叠加时,对脉冲噪声的检测和抑制将更为困难,进而严重影响水声通信系统性能。针对这一问题,提出了一种基于自适应中值滤波器的水声脉冲噪声抑制方法。首先利用导频信息获取背景噪声预估计值,并从中检测和标记脉冲噪声出现位置,而后通过自适应中值滤波器抑制脉冲噪声,改变背景噪声的分布特性,提高了稀疏贝叶斯学习信道估计算法的性能。基于试验脉冲噪声和第十三次北极科考通信试验数据的仿真结果表明,所提方法能够有效抑制背景噪声中的脉冲噪声分量,同时相对于传统方法具有更好的误码率性能,在-10~20 dB广义信噪比下所提方法的误码率平均可分别降低5.42%和11.15%。 刘嘉奥 韩笑 韩笑 韩笑 田亚男关键词:水声通信 正交频分复用 脉冲噪声 潜航器水声通信导航定位一体化技术进展 被引量:5 2023年 为了改善潜航器通信和导航定位作为独立载荷时在信息交互、带宽利用率、资源限制等方面的劣势,研究了基于水声的通信导航定位一体化技术。借鉴雷达一体化的发展历程;通过梳理水声通信导航定位一体化的研究成果,结合声呐应用背景,分析了声呐一体化的发展趋势;针对潜航器集群中的基础问题,研究了系统结构的一体化和信号体制2个关键点;最后,在潜航器多用户集群编队、水下测控和靶场建设2个方面进行了应用展望。通过分析阐述,可为未来声呐技术向集成化、一体化发展提供新方法和新思路。 石扬 石扬 韩笑 殷敬伟脉冲干扰下基于变分贝叶斯推断的水声正交频分复用联合估计方法 被引量:1 2024年 脉冲干扰环境下水声正交频分复用通信性能严重下降,为此提出了基于变分贝叶斯推断的信道估计方法。该方法利用水声信道和脉冲干扰的稀疏特性,基于平均场变分贝叶斯推断,将信道向量和脉冲干扰向量的后验概率分布分别分解为简单概率分布进行拟合,基于导频子载波迭代直至收敛,得到信道和脉冲干扰的最大后验估计。所提方法改进了基于稀疏贝叶斯学习的干扰、信道联合估计方法中信道和干扰构成的联合向量无法分离二者稀疏度的问题,并且显著降低了计算复杂度。在此基础上,进一步提出了基于变分贝叶斯推断的干扰、信道和符号联合估计方法,将未知符号融入变分贝叶斯推断框架,与干扰和信道一起迭代,最终得到更精确的符号估计。仿真和试验结果验证了所提算法的有效性,与现有方法相比,本文所提方法具有更低的误码率和复杂度。 葛威 焦桦坤 佟文涛 生雪莉 生雪莉关键词:正交频分复用 脉冲干扰 持续变化的北极环境及极地声学研究新进展 2025年 在全球变暖的大趋势下,北极海域气候环境和海洋环境持续变化,主要表现为海冰体量逐渐变少、夏季开阔海域面积逐渐扩大、多年冰持续减少、冰边缘区水文分层更加复杂等。在其影响下,北极海域水声环境也在发生持续的变化。论文从新时期北极海域的海冰、水文和海底等波导环境特性出发,综述了北极海域声传播特性、冰下噪声特性、冰区混响特性等方面的最新研究成果;并结合国内外开展的北极声学观测试验,重点介绍了水声环境效应综合观测、冰下水声通信导航以及冰层形态声学监测等方面的进展。最后对北极水声学研究进行了总结,并展望了未来发展趋势。 黄海宁 殷敬伟 杨燕明 殷敬伟 韩笑 刘崇磊 文洪涛 韩笑基于分频带传输的单载波水声通信技术研究 被引量:2 2016年 针对正交频分复用技术的峰均功率比较高且对多普勒频偏敏感等问题,提出基于分频带传输的单载波水声通信技术,为水下高速通信领域提供了一种可行性方案。该方案将相对较宽的通信频带划分为若干子带,在每个子带间插入保护频带,以消除载波间干扰。开展了水声通信试验,发射换能器频带被划分为两个子频带,每个子带带宽为2.25 k Hz,子频带保护间隔为0.75 k Hz,载波频率分别为3 k Hz和6 k Hz.采用被动时间反转镜联合判决反馈均衡器的接收机结构抑制码间干扰,当映射方式为8相移键控时,3 km、5 km和7 km距离上的试验数据均实现了通信速率为9 kbit/s的低误码率数据传输,验证了该系统的稳健性。 韩笑 郭龙祥 殷敬伟 生雪莉关键词:通信技术 高速水声通信 单载波 判决反馈均衡 单矢量时反自适应多通道误差反馈的判决反馈均衡技术 被引量:5 2018年 针对复杂的海洋环境噪声和水声信道多途效应导致误差反馈DFE均衡器在水声通信中的均衡性能受到严重的限制问题,本文利用信号矢量场和噪声矢量场的相干性差异和矢量水听器振速通道具有偶极子指向性的物理特性,建立单矢量自适应多通道误差反馈DFE均衡器进行抗噪声;利用时间反转镜的空-时聚焦特性进行抑制信道多途干扰。实验结果表明:所提算法不仅保留了误差反馈DFE均衡器的优点,且其抗噪声干扰与信道多途干扰的能力更强,在水声通信中稳定性更好、均衡后误码率更低。 生雪莉 阮业武 殷敬伟 殷敬伟关键词:水声通信 信道均衡 矢量水听器 中沙海域可靠声路径声传播特性及信道分析 2025年 为构建海洋浅表层与近底层间的高效跨层通信系统,本文基于南海中沙海域非完全深海声道环境下的全海深声传播实验数据,探究了可靠声路径区域在不同声源深度、接收深度和传播距离条件下的信道特性及其物理形成机制。结果表明:当声源深度位于海底附近共轭深度对应的声速层时,可实现类似完全深海声道的远距离直达声传播;可靠声路径区域信道呈现明显的分簇稀疏特征,且不同簇之间具有显著的时变性差异;信道多径时延随接收深度和传播距离的增加呈减小趋势;此外,较浅声源深度对应的信道结构更为简单,有利于通信系统优化。本研究不仅揭示了非完全深海声道环境下跨层声传播的物理机制,同时为中沙海域可靠声路径区水声通信系统的设计与性能优化提供了实验依据和理论参考。 殷敬伟 李伟哲 韩笑 韩笑关键词:深海 水声信道 声传播 声传播 基于自适应核时频分析的地震数据处理方法 被引量:3 2023年 本文提出了一种基于自适应核时频表示的最佳滤波方法。通过理论模型验证了该方法的灵活性和在时频谱上的聚焦能力,用于实际叠前与叠后地震资料的处理也取得了极好的去噪效果。结果表明该方法可以同时提高地震资料的信噪比与分辨率,对地层岩性变化具有更高的识别精度,为后续高精度解释工作奠定了坚实基础。 张洪茂 邢磊 刘怀山 刘怀山 韩笑 李倩倩 韩笑关键词:时频分析 去噪 松花江冰下声学试验技术研究 被引量:16 2016年 北极区域极具战略意义与商业价值,随着各国的广泛关注,针对北极地区开展的科考科研活动逐渐增多。其中北极海域的相关研究尤为重要,特别是北极水声学,是保障北极军事存在以及正常科考科研活动的重要支撑。课题组于2015年1月在哈尔滨松花江进行了冰下声学试验,主要内容包括冰下信道测试、冰层散射系数测量以及冰下水声通信试验,实现了冰下半波导现象的初步观测、冰层前向散射系数的测量、基于能量检测器的低信噪比扩频通信、基于时反镜判决反馈均衡技术的高速水声通信以及冰下12用户多址水声通信等内容。本文对本次冰下声学试验情况进行介绍,并给出了相应的试验结果及经验总结。 殷敬伟 杜鹏宇 朱广平 张明辉 韩笑 张晓 孙辉 生雪莉基于协同探测数据融合的水下多目标跟踪 被引量:3 2018年 在高杂波密度的水下环境中,若只利用局部传感器来跟踪多个目标,会产生较高的虚警,而且跟踪效果受限于传感器本身性能。为此文中基于分布式数据融合模型,首先在各个无人平台上利用联合概率数据关联(JPDA)形成局部航迹,然后再用匈牙利算法实现对关联矩阵的最优分配从而达到航迹的实时关联,最后通过凸组合融合算法形成全局航迹。仿真结果表明,经过此方法完成的多目标跟踪结果具有更好的可靠性,其跟踪精度基本在两站跟踪精度之间且具有较低的跟踪误差,适合在未知基站估计精度的系统中获得更为可信的估计结果。 郭龙祥 郭龙祥 生雪莉 韩笑 生雪莉 陈洋关键词:联合概率数据关联