张扬帆
- 作品数：11 被引量：22H指数：3
- 供职机构：中国科学院更多>>
- 发文基金：国防基础科研计划国家自然科学基金国防科技技术预先研究基金更多>>
- 相关领域：电子电信交通运输工程自动化与计算机技术理学更多>>
- 冰下非高斯噪声下的范数约束波束形成方法被引量：1
- 2024年
- 为解决冰下环境中噪声模型失配导致方位估计误差较大的问题,提出了一种基于范数约束的波束形成方法。该方法通过对接收信号进行范数约束来优化数据协方差矩阵,克服非高斯噪声带来的模型失配问题,提升方位估计的准确率。信号范数约束的性能分析表明,范数约束可有效抑制非高斯噪声。仿真及试验结果表明,在冰下环境中对接收信号进行范数约束后再实施波束形成可有效提高方位估计结果的准确度和稳定性。
- 吕玉娇黄海宁张扬帆张扬帆
- 关键词：冲激噪声
- 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
- 一种适用于北极双轴声道的改进压缩匹配场定位算法研究被引量：1
- 2022年
- 北极水域信道特殊,匹配场处理作为一类可结合环境信息进行信号处理的目标定位方法,在模型匹配时可以准确估计出声源位置,但存在环境变化复杂且信息了解少的问题,导致模型很难完全匹配,从而出现位置估计不准确的问题。该文提出建立一种改进的压缩匹配场模型,并基于相位归一化原理对稀疏模型进行优化,利用归一化阵元域信息进行匹配,以消除声源频谱的影响,提高压缩匹配场的定位准确度。仿真结果表明,改进后方法比改进前方法的定位准确率更高;试验数据处理表明,单快拍下改进后方法比改进前方法在目标位置估计上误差更小,比常规匹配场方法的分辨率更高。
- 吕玉娇刘崇磊张扬帆张扬帆
- 关键词：压缩感知
- 北极冰层覆盖下气枪声源双基地混响平均强度
- 2025年
- 为提高极地冰区有源声呐探测性能,研究了北极冰层覆盖下的双基地混响平均强度衰减特性。首先将冰层建模为具有粗糙下界面的弹性介质,数值计算了海水–弹性冰层粗糙界面的相干反射系数、散射强度,并利用经验散射函数描述海底散射特性,结合椭圆环状划分方法确定双基地混响散射区域,建立了冰层覆盖下的双基地海洋混响模型。研究结果表明:在掠射角0°~70°范围内,冰下散射强度明显高于平均风速为5 m/s时的海面散射强度;冰层参数及发射信号频率主要通过影响冰下散射强度引起冰下混响强度变化,其中横波声速、冰层厚度、冰下粗糙界面的均方根起伏高度、入射声波频率对冰下混响强度及衰减趋势影响最大;随冰下粗糙界面的均方根起伏高度、入射声波频率增加,冰下反射损失增大,海底混响强度随时间衰减的速度增大。最后,利用北极气枪声源混响数据验证了模型的有效性。
- 张祚祥吴金荣朱嘉慧侯倩男侯倩男
- 低截获探测声纳技术研究
- 1.介绍在现代海战中,"先敌制胜"是保存自己和歼灭敌人的主要战术策略。随着覆瓦安静型潜艇的出现,主动声纳又重新在水声侦察探测领域得到重视。而主动声纳的大量使用,一方面增加了对安静型潜艇的发现概率,另一方面也增加了自身被敌...
- 李宇黄海宁薛山花张扬帆李淑秋
- 关键词：低截获声纳方程宽带信号
- 文献传递
- 极区潜标锚系噪声检测抑制及噪声谱级年度统计分析
- 2025年
- 极区海域声学环境以包含大量高强度瞬态冰噪声事件为显著特征,被动声学监测系统中的锚系噪声与冰源噪声的混淆问题影响数据可靠性,为此提出了一种针对锚系噪声的协同检测与抑制方法。首先建立基于K均值聚类与主成分分析的检测模型,通过谱级特征提取实现噪声检测;进而开发改进中值滤波的谐波分离算法,结合自适应分离因子与时频域软掩膜动态重建机制进行干扰抑制。实验结果表明,该方法能有效抑制典型锚系噪声频段平均谱级约10 dB,并保留环境声源。研究发现锚系噪声产生与设备温度、深度的周期变化一致,说明锚系系统抖动是产生锚系噪声的主要原因。所提方法通过建立锚系噪声检测抑制模型,解决了极区声学数据中特定锚系噪声与自然声源的解耦难题,其检测精确率达88.9%,误检率低于1.1%,为极区环境声学监测提供了可靠的技术手段和理论依据。
- 张薇张薇刘崇磊张晓伟张扬帆尹力张晓伟
- 改进联合多站多伯努利滤波器的水下多目标跟踪被引量：4
- 2021年
- 针对水下多站多目标跟踪问题,基于多站多伯努利滤波器思想,提出改进联合多站多伯努利滤波器的水下多目标跟踪方法.该方法有两处改进:首先在目标数变化场景,为了获得新生目标状态,提出基于节点分对组合随机观测新目标生成方法,该方法将观测节点两两分对,并进行观测对间组合,以相同概率随机选择观测对组合来生成新目标信息;其次为了输出连续、稳定航迹,提出基于统计双门限的航迹生成方法,该方法对超过第一门限的检测次数进行累加,并将结果与第二门限比较来控制目标航迹输出。仿真结果表明:(1)基于节点分对组合随机观测新目标生成方法能够正确生成新目标信息,与全局交叉定位目标生成方法相比,算法复杂度降低,并与节点数成线性关系;(2)基于统计双门限航迹生成方法能够实时输出稳定航迹,并且其最优子模式指派(OSPA)距离对比不使用该航迹生成方法时减少20%左右。
- 王冠群张春华尹力尹力尹力
- 关键词：子模式多目标跟踪节点数算法复杂度
- 一种适用浅海声源的多阵列直接定位方法被引量：2
- 2020年
- 针对水下传感器网络系统中的声源定位问题,提出了一种适用于浅海声源的多阵列直接定位方法。该方法根据简正波理论建立阵列接收模型,并根据各阵列接收数据建立联合似然代价函数,最后利用遗传算法进行多维搜索,直接获得声源二维位置估计。仿真结果表明,该方法的声源定位误差小于传统的分步定位方法的定位误差,在较高信噪比时的定位误差稳定在50 m内。该方法通过多阵列联合直接得出声源位置估计,避免了传统分步定位方法中二次估计误差的引入,从而提高了声源定位的精度。
- 王冠群张春华李宇李宇
- 关键词：最大似然估计遗传算法
- 适用于水声移动通信的调制方式
- 2025年
- 传统正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)水声通信在双扩展信道中,产生复杂子载波间干扰(inter-carrier interference,ICI),严重影响通信质量。参照水声探测双曲调频信号多普勒高容忍度的特征,引入一种多载波调制方式——等比子载波多载波通信(geometric subcarrier multicarrier communication,GSMC)。GSMC的子载波带宽从低频到高频随频率等比增加,即使通过具有时延和多普勒扩展的双扩展信道也能近似保持正交性,减少ICI。利用此特性,针对最小均方误差算法求逆运算导致计算复杂度过高的问题,对信道矩阵进行压缩形成单抽头对角矩阵替代原矩阵进行直接求逆。仿真结果表明,在双扩展信道下,GSMC较OFDM有更好的误码率性能,在低复杂度算法下兼容了系统性能与计算复杂度。
- 樊勇兴张扬帆张扬帆
- 关键词：水声通信多载波调制正交频分复用
- 联合多站阵元域数据的水下目标检测与跟踪被引量：12
- 2019年
- 为了提高复杂海洋环境中目标的检测、跟踪性能,提出一种联合多站阵元域数据的水下目标检测与跟踪方法.该方法采用序列马尔科夫链蒙特卡洛思想对目标进行采样更新,通过对接收概率中的后验概率以及采样函数进行分解展开,并根据多站阵元域数据计算采样粒子的联合似然,在迭代过程中实现目标数目和目标状态的联合估计.研究结果表明,该方法对单目标的平均定位误差在较高信噪比下能够稳定在50 m以内,对多目标随机出入场景中新生及消失目标实现有效检测,同时对强干扰下弱目标及交叉目标实现有效检测跟踪。仿真结果和海试数据均验证该方法具有良好的目标检测与跟踪性能。
- 王冠群张春华尹力尹力尹力
- 关键词：水下目标检测多站马尔科夫链海洋环境
