韩笑
- 作品数：8 被引量：22H指数：1
- 供职机构：教育部更多>>
- 发文基金：国家电网公司科技项目国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：电子电信理学交通运输工程一般工业技术更多>>
- 北极波弗特海域被动声源深度辨识
- 2025年
- 波弗特海因其独特的温盐结构,形成一种双声道声学环境,在海洋表层存在两个典型的声传播通道。论文研究了双声道环境下模态的传播特性,发现声场中的低阶模态存在隧穿现象,并表现出显著的空间分离特性。根据低阶模态优先填充单个声道的特性,在双声道环境下构建了一种被动声源的深度辨识方法。首先,将两个声道捕获的模态划分为不同的模态子空间。然后,引入一种基于特征分解模态滤波器的子空间投影算子,将接收信号投影到对应的子空间,并通过比较能量确定目标所在的声道。最后,通过蒙特卡罗仿真和北极试验数据验证了所提方法的有效性。结果表明,即使在阵列孔径有限且仅有幅值信息可用的情况下,所提方法仍能够稳健地实现深度辨识。
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- 关键词：双声道声传播
- 水声单载波通信中的块稀疏均衡器被引量：1
- 2025年
- 水声通信中基于块处理的均衡器复杂度低但性能受限,为此提出了一种应用于水声单载波通信的块稀疏均衡器,进一步考虑了均衡器抽头的稀疏特性,在时不变假设下利用变分贝叶斯推断对稀疏均衡向量完成迭代估计。之后,为提高系统的稳健性,将模型推广至水声时变场景,推导了基于基扩展模型的块稀疏均衡器,将时变均衡矩阵的估计问题转化成时不变稀疏基系数向量的恢复问题,降低了求解难度。与经典的块均衡器相比,所提方法针对信道估计的逆问题,直接估计均衡系数向量,且进一步考虑了均衡器抽头的稀疏性。仿真与试验结果证明了该方法在稀疏信道下的有效性,以及在时变信道下的鲁棒性。
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- 关键词：水声通信基扩展模型
- 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%。
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- 关键词：水声通信正交频分复用脉冲噪声
- 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。
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- 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。
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- 深海可靠声路径下基于变分贝叶斯推断的水声信道估计
- 2025年
- 在深海可靠声路径(RAP)区域,水声信道呈现明显的长时延、分簇稀疏特性。针对RAP信道的上述特性,在Turbo迭代均衡的框架下开发了一种基于向量近似消息传递(VAMP)和变分贝叶斯推断(VBI)的信道估计方法。首先,将RAP信道建模为不同簇子信道的串联,利用VBI迭代估计每一簇子信道;然后,针对VBI计算复杂度较高的问题,将VAMP嵌入VBI框架,在低复杂度下估计各簇信道后验分布;最后,针对反射声子信道时变性强的问题,在VBI框架下提出了基于直达声时间相关性的信道、符号的联合估计方法。利用在中国南海收集的深海实验数据对所提方法进行了验证。结果表明,所提方法在深海RAP信道下具有更好的信道估计性能和更低的计算复杂度。
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- 关键词：深海
- 基于消息传递的稀疏自适应匹配追踪水声信道估计方法
- 2025年
- 水声通信中多径效应会导致接收信号发生畸变,进而在时域上引发严重的码间干扰,频域上则表现为频率选择性衰落。针对水声通信中的稀疏多径信道估计问题,本文提出一种基于广义近似消息传递(Generalized Approximate Message Passing,GAMP)的稀疏自适应匹配追踪(Sparse Adaptive Matching Pursuit,SAMP)算法。SAMP算法属于贪婪算法的一种,该方法结合了自下而上和自上而下的两种方式,通过一种基于原子匹配测试的方法,以迭代的方式逐步增加支撑集大小来逼近观测信号的稀疏度,从而摆脱了对稀疏度先验信息的依赖。GAMP算法则是对早期的近似消息传递方法的一种扩展,有着复杂度低,适应性好的优势。通过在SAMP算法计算得到的支撑集内,利用GAMP子迭代算法取代原本的最小二乘运算,能够实现对信道幅度信息的高精度估计。由于GAMP算法只涉及标量运算,并且只在SAMP最后一次迭代中对信道进行精确计算,因此得以显著降低算法的计算复杂度。通过对该算法进行数值仿真并将其应用于水声OFDM通信系统,基于2024年南海西部声学涡旋调查试验数据可以验证,GAMP-SAMP算法相较于SAMP算法在信道估计性能上有所提升,在实际应用中具有显著优势。
- 潘鸿宝孙瑶孙瑶张哲铭韩笑
- 关键词：水声通信
- 鲁棒性驱动的含风电不确定性区域间调峰互济方法被引量：20
- 2017年
- 随着风电的大规模并网,其出力的不确定性和反负荷特性使受电区域面临严峻的风电消纳和调峰问题,进行区域间调峰互济是解决该问题的有效途径之一。在区域间调峰互济的调度模型基础上,引入信息间隙决策理论处理风电不确定性,量化分析了风电出力波动对系统调峰及运行成本的影响,将风电波动引起的成本变化引入到调度模型中,将双层优化问题转化为单层优化问题,建立了考虑风电不确定性的区域间调峰互济改进模型,该模型可求得区域间调峰互济的鲁棒策略。最后,通过算例仿真验证了所提模型的有效性,结果表明通过改进模型解得的调峰互济策略与传统模型解得的策略相比,对于风电波动具有更好的鲁棒性,可有效减少弃风并降低总运行成本。
- 马洪艳韩笑严正韩冬宋依群
- 关键词：风力发电不确定性
