一種水下目標被動定位的系統和方法

專利名稱：：一種水下目標被動定位的系統和方法
技術領域：
：本發明涉及聲納信號處理
技術領域：
，更具體地，本發明涉及一種水下目標:故動定4立的系統和方法。
背景技術：
：水下目標被動定位是聲納信號處理的重要研究課題，其利用目標本身輻射的信號對目標方位進行估計，定位系統不需要發出任何信號，具有相當強的隱蔽性。傳統的水下目標被動定位系統基于水聽器陣列，依據測量基元接收到的相關信號在空間或時間上的某種分布特性來完成目標的被動定位，采用陣列信號處理方法，例如到達時延差(TD0A)和方位估計值(D0A)的估計，得到目標距測量中心的距離或與測量中心的角度信息，采用基于幾何原理的方法獲得目標的被動定位，測量系統可為艦船的拖曳線列陣，或懸掛于聲納浮標的垂直陣，所使用的單站觀測所不能直觀地反映目標與測量中心或參考中心的坐標關系；該定位系統被動目標定位的計算復雜度大，定位精度主要取決于陣元孔徑而致使基陣尺度難于控制，增加孔徑導致定位系統龐大難于快速實施。該定位方法受到陣元孔徑、不同陣元接收信號相關特性等限制，當為了增加定位精度而增大孔徑時，基陣尺度難于測量，形狀不容易控制，且各陣元接收到的信號相關性減小，影響了定位的精度增加了處理的復雜性，并且定位方法存在難于相交，定位誤差大，監測區域有限且存在定位盲區的不足之處。
發明內容4為克服現有水下目標定位中計算復雜、精度差的缺陷，本發明提出了一種水下目朽》故動定位的系統和方法。根據本發明的一個方面，提出了一種水下目標被動定位的系統，包括多個水下傳感器設備，用于采集水下目標的噪聲信號，發送所述噪聲信號的能量信息；三個或者多個浮標設備，分別與所述一個或者多個傳感器設備相通信，將所述能量信息轉發給中心處理設備，并且所述浮標設備充當系統的錨點；和中心處理設備，與所述多個浮標設備相通信，用于根據所接收的所述能量信息和所述錨點的位置信息獲取水下目標的方位。其中，所述多個水下傳感器設備與多個浮標設備的通信釆用聲無線通信或者有線通信，多個浮標設備與中心處理設備的通信可以釆用無線電通信或者有線通信。其中，所述水下傳感器設備通過所述錨點的位置信息和自身與錨點的方位關系獲取自身的位置信息；或者所述錨點通過其位置信息和所述水下傳感器設備與自身所處水下網絡拓樸關系獲取所述水下傳感器設備的位置信息。其中，所述一個或者多個水下傳感器設備與一個或者多個浮標設備的位置可以隨機布置，也可以按照諸如方形或菱形的拓樸結構布置。其中，所述水下傳感器設備包括傳感器模塊，用于采集、整理目標噪聲及水下環境信息的數據；處理4莫塊，用于將所述傳感器模塊采集的數據進行能量估計運算，并分析估計的方差；通信-漠塊，用于實現水下傳感器設備之間的聲載波無線鏈接，進行信息的傳遞。其中，所述浮標設備通過其上安裝的GPS裝置完成自身定位，充當系統中的錨節點。根據本發明的另一方面，提出了一種使用上述任何系統的水下目標被動定步驟10)、所述傳感器設備接收并測量水下目標噪聲信號，根據水下聲波傳輸原理建立的噪聲信號能量傳播模型獲取所述噪聲信號的能量信息；步驟20)、所述浮標設備接收所述能量信息，并獲取所述傳感器設備的位置信息；步驟30)、所述中心處理設備接收所述能量信息和所述傳感器設備的位置信息，采用最大似然法，估計目標的方位信息。其中，步驟10)還包括所述系統中的所述傳感器設備、所述浮標設備以及所述中心處理設備之間的同步。步驟IO)中，基于水下聲波傳輸原理的所述能量信息為/^)=五&(,)}，其中，z,=fvK義，S)+",hl,2…iV,其中，^為目標輻射信號，k為水下目標數目，^,(.)為水下空間傳輸函數，(義,30為目標與傳感器距離，",為噪聲。其中，步驟20)還包括，所述傳感器設備通過所述浮標設備的位置信息和自身與所述浮標設備的方位關系獲取自身的位置信息并傳送給所述浮標設備；或者所述浮標設備通過其位置信息和所述水下傳感器設備與自身的方位關系獲取所述水下傳感器設備的位置信息。其中，步驟30)中，采用最大似然法估計的水下目標的坐標矢量為^,mjn/肌⑨，/Mi(。=||Z-HS|2,其中，Z=[^Zii…^Z^],s=[S&…&]7'，《0AW.)...^(')《0……,其中，A=《，A2=2cr,i/M乂O…本發明通過水下目標的被動定位的系統和方法，用于水下航行器、鯨魚、水下爆炸聲源等水下發聲體的定位，完成目標在水下環境的監測，本發明可以廣泛地應用于民用和軍事領域，在民用領域，可以對特定水域下發聲的生物體6如鯨魚進行定位，輔助科研人員研究該類生物的活動特性；也可以準確地監測發生海底地震的震源中心的位置；也可以完成對特定海區水下潛艇等航行器的精確定位，這樣能夠直觀地完成對水下區域的目標的監控任務；也可以精確的測量水下爆炸點的位置，將其應用于水雷、魚雷的耙場訓練。圖1是基于聲傳感器網絡的水下目標被動定位系統的示意圖；圖2是傳感器節點的功能模塊圖3是根據本發明的實施例的傳感器節點的電路示意圖4是基于聲傳感器網絡的水下目標被動定位的方法流程圖5是網絡初試化的流程圖6是水下目標定位的統計模型示意圖7是采用全分布式組網絡拓樸結構示意圖8是根據本發明的實施例的單目標被動定位仿真結果示意圖。具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明提供的一種水下目標被動定位的系統牙口方法進4亍"i羊細4苗述。圖1為根據本發明的一個實施例的基于聲傳感器網絡的水下目標被動定位系統示意圖。利用水下聲傳感器設備，組成靜態的水下聲無線傳感器監測網絡，如圖所示，該系統包括水下傳感器設備l、水面的浮標(網關)設備2、無線通信網絡和位于岸基的中心處理設備3。水下傳感器設備1通過水下聲載波無線方式和浮標設備2通信，也可以使用線纜的有線方式和浮標設備2通信，實現二者之間數據的傳輸。浮標設備2既可以與水下傳感器設備進行通信，也可以與陸上部分的中心處理設備3以及衛星進行無線電波通信。浮標設備2通過其上安裝的GPS系統完成自身的定位，在系統中作為位置已知的錨點，輔助水下聲也可以采用固定的方式布置在水面和水下。并且二者可以通過線纜連接或者不使用線纜連接而通過無線通信。一般情況，傳感器設備1處于省電模式，當傳感器設備1檢測到水下有目標或者岸基發送定位命令時，水下傳感器設備1處于采集狀態，通過其上安裝的水聽器釆集水下目標輻射的噪聲信號，經過能量計算后，檢測到目標的水下傳感器設備將該估計的能量信息通過路由協議采用聲載波無線通信方式或者有線方式發送給水面的浮標設備2，浮標設備2收集各個水下傳感器設備1發來的信息后將數據傳輸給搭載中心處理設備3的岸基或艦船上(中心處理設備可為一臺帶有無線通信設備的PC),通過基于統計模型的協同目標最大似然被動定位算法完成對目標的被動定位，最后將結果顯示出來。圖2示出根據本發明實施例的水下傳感器設備1的組成結構，主要四個模塊，分別為供電模塊、通信模塊、處理模塊和傳感器模塊。供電模塊完成對整個設備的電能供給；處理模塊是設備的計算單元，采用商業的DSP芯片，負責將傳感器的水聽器采集的水下聲信號(根據設備所使用的傳感器還可以包括深度、溫度、鹽度等輔助定位的采集信號)進行能量估計運算，并分析估計的方差，并進行數據打包；通信模塊，發送打包數據，同時接收其它連接設備發送的數據包與通信模塊一起完成通信任務，對于水下傳感器設備1來說，其通信模塊器件是收發合置水聲換能器，完成信號與聲波的轉化將信息發送。傳感器模塊主要完成對目標輻射噪聲的數據采集、整理和緩存，本發明中傳感器為水聽器。浮標設備2包括供電模塊、通信模塊、處理模塊。供電模塊完成對設備的電能供給；處理模塊是設備的計算單元，采用商業的DSP芯片，負責將傳感器設備的能量估計數據進行分析，并進行數據打包；通信模塊，包括與傳感器設備1相同的聲波通信，還包括與中心處理設備3或衛星的無線射頻通信模塊。此外，浮標設備也可以包括處理模塊，而將水下傳感器設備的數據處理工作由浮標設備來完成。浮標設備可以通過GPS完成自身定位，并且水下傳感器設備通過與浮標設備的連接關系或者相應方位關系確定自身的定位。根據圖2所述的水下傳感器設備，在圖3中給出了所述設備的硬件結構示意圖。傳感器模塊，由傳感器、信號整理和濾波電路、A/D轉換電路以及緩存Flash等組成。傳感器可以選取低釆樣率的溫度或者鹽度傳感器，采樣頻率lHz;也可以采用低頻水聽器，釆樣頻率5kHz。信號整理與濾波電路對傳感器采集的模擬數據進行預處理。A/D轉換電路按照給定釆樣率進行模數轉換。緩存Flash對數字信號進行緩存。處理模塊，由CPLD、SRAM以及DSP處理器等組成。CPLD進行處理部分的數據流控制，緩存于Flash的傳感器采集的數據可以通過CPLD，存儲于SRAM,以便DSP處理器在下一個通信周期內處理并送通信模塊傳送。這是因為傳感器的數據采樣是一個連續采樣輸入、打包輸出的過程，所以均勻采樣的數據必須通過一個儲存器積攢起來進行發送。另一方面，DSP處理器處理的信息，比如打包數據、報文數據可以通過CPLD,中轉至SRAM存儲。SRAM是設備的儲存媒介，其容量由設備處理數據的容量確定，同時考慮低功耗的要求。DSP處理器，不僅是處理模塊的核心部分，而且是通信模塊完成軟調制解調等通信功能的主要器件，因此可以說是傳感器網絡節點的核心部分。選取DSP處理器芯片需要考慮兩個方面的性能，一方面是運算能力和并行處理能力。DSP處理器是設備的中樞，幾乎所有的數據和指令都需要經過DSP處理器進行處理和調度，因此需要選用運算能力強且具有并行處理能力的DSP芯片。另一方面是低功耗能力。作為電池供電且長期無補給的設備，降低能耗始終是系統設計考慮的重點，選用較低功耗的DSP處理器可以增加設備工作時間。綜合兩方面的特點，可供選擇的芯片有AD公司的Blackfin系列芯片以及TI公司的C55系列、DM64系列芯片。通信模塊由收發合置的換能器、發射功率模塊、接收調理電路、A/D轉換器、D/A轉換器、值班電路以及晶振模塊等組成，完成數字化之前的水聲通信功9放字采能。收發共置的換能器，選擇電聲轉換效率較高的換能器，發射功耗不超過2瓦，接收功耗不超過l瓦。發射功率模塊，考慮對D/A轉換后的模擬放大效率。接收調理電路，考慮對A/D轉換前的模擬數據進行放大、濾波和增益控制。A/D樣率不低于20kHz。值班電路主要工作在設備休眠狀態下，主要負責通信接入和喚醒設備工作，設計中主要考慮低功耗和檢測率。晶振模塊的主要工作是提供設備的同步與定位需要的時間。供電模塊包括兩個電源模塊。電源模塊1負責收發合置的換能器、接收調理電路、值班電路，以及傳感器模塊的供電，這些部分是連續工作的，在設計供電線路時必須考慮線路損耗和壓差損耗，盡量使非工作能量損耗降到最低。電源模塊2負責DSP處理器、通信模塊的A/D轉換器和D/A轉換器、發射功率模塊的供電，這部分是非連續性工作的，但是卻是設備中最主要的能量損耗元件，因此電源模塊2的蓄電量需要高于電源模塊1的蓄電量，而提供發射信號能量，電源模塊2也需要具有較高的瞬時電流。另外，由于DSP處理器和功率模塊的電流需求不同，電源某塊2還需要隔離電路。在本發明的另一實施例中，提供一種與傳統被動定位方法不同的定位方法，在本發明的實施例的方法中不進行TDOA和DOA值的估計，利用水下聲傳感器設備，組成靜態的水下聲無線傳感器監測網絡，使用網絡拓樸關系，依據測量網絡中水下傳感器設備接收到目標輻射信號的能量信息，建立目標被動定位的統計數學模型，采用協同信號處理完成目標的被動定位。首先基于水下聲波傳輸原理，對傳感器設備接收到的目標信號進行分析，結合聲納方程建立信號輻射能量傳播模型，水下聲傳感器設備通過測量目標輻射信號并進行簡單的計算估計信號的能量信息，在實現網絡時鐘同步的的前提下，測量到目標信號的水下聲傳感器設備將其估計的能量信息傳輸給浮標設備2,浮標設備2將收集到傳感器設備1的測量值通過無線電的方式傳輸給岸基或水面艦船的中心處理設備3，中心處理設備3依據接收到的能探測到目標的水下10傳感器設備1的位置信息和其檢測的目標輻射信號的能量信息，建立定位數學模型，最終采用最大似然法(MaximumLikelihood)精確的估計出目標的位置"息。圖4示出水下目標釆用被動定位的方法流程圖，如圖4所示，所述方法包括以下具體實施步驟步驟S4-l:根據所要監測的海域，布設多個傳感器節點(傳感器設備)和浮標節點(浮標設備)，各個節點的位置可采用隨機布防，也可以按照具有某種規則拓樸結構，如方形或菱形布防節點。步驟S4-2:節點布放完成后，對整個水下傳感器網絡進行網絡初始化工作，完成節點之間的通信、網絡路由表的建立及各個功能模塊的檢測。步驟S4-3:網絡初始化工作完成后，各個節點處于目標;f企測狀態，主要是對采集的信號進行分析，計算信號的能量值，當超過設定的閥值(該閾值為初試化工作的一個環境，根據環境的噪聲級別及目標輻射源的級別可以大致估計一個閾值)后，說明有目標出現。設^,(M)代表第/個傳感器采集的信號，z,為第/個傳感器的閥值，觀察時間段，觀察周期為r,,為采樣頻率，y,(o為第纟個傳感器采集信號的能量，貝寸^,(,)<Z無目標J步驟S4-4:當檢測到有目標出現時，根據岸基指令，如果需要對目標進行定位，則傳感器節點由先前的探測或者靜默狀態轉入工作狀態，如果不需要定位則仍然處于步驟S4-3的檢測或者靜默狀態。步驟S4-5:如果需要對目標進行定位，則能夠處于^f全測區的水下傳感器節點則按照步驟S4-3中所提到的觀察時間段[卜r/2,,+r/2],觀察周期為r，/、為飛=ii對目標輻射噪聲釆樣。步驟S4-6:采集到信號的水下傳感器節點按公式[l]計算各自接收到目標輻射信號能量值。步驟S4-7:水下傳感器節點按照觀察周期定期的將計算得到的目標輻射信號能量通過網絡路由多跳方式傳送給浮標節點。步驟S4-8:浮標節點收到水下傳感器傳送的能量估計值后，將此結果通過無線電波轉發給陸上岸基處理中心，由岸基處理中心設備完成目標的被動定位。步驟S4-9:岸基處理中心采用本發明所設計的基于能量檢測的最大似然算法完成目標的最終定位結果。K_一水下目標數目；AA一一水下傳感器節點數目；—一第^個目標輻射信號；一一第/個節點釆集的噪聲；^")一一第z'個節點采集的目標信號；^=[x,Xz,f—一第!'個節點坐標矢量；義=[&A、f一一第it個目標的坐標矢量；——水下空間傳輸函數；^——接收信號能量級；汀——水下傳播損失；"——目標輻射聲源級；w丄——海洋噪聲級；Gr——時間處理增益；GS——空間處理增益；&——目標yt與傳感器節點/之間的距離；《——水下吸收系數。水下接收信號模型可以表示為其中，設^(n)與v,(n)均為高斯隨機過程，v,07)iV(0,q2),且假設輻射信號與噪聲不相關即,虹,乂表示第A個目標輻射信號經過水下傳輸到第^個水下節點信號強度發生的衰減，其值與海洋環境、目標與水下節點距離&、根據水下聲波傳輸理論，可以將X(")表示為如下形式:12輻射噪聲頻率等因素有關系，根據聲納方程理論，虹,4可以表示為￡X,*=—7X,A+rSa+OS",,+G7;*_7V丄,4/=1,2…TVA:=1，2,…《[3]其中各個變量的單位均取必7X,*=20logia+'^=p-無,II=*-x,.+&-W+(a-z,)2f1+/24100+/2公式[3]中的其它變量，可以根據具體情況認為是常數。因此，在定位問題中，與目標位置有關的量只有7X,"其值與目標離傳感器距離i有關，所以假設)=io—￡AV2。該函數為水下信號空間傳輸函數，表示目標輻射信號經水下傳輸，其信號強度發生的衰減。根據以上內容，則信號模型(公式[2])最終可以表示為a:=Za'KA，《)+","l,2…iV[4]本發明的實施例中的基于能量檢測的最大似然定位方法，是在上述信號傳輸模型之上實現的，下面具體說明定位過程。設《0)=￡{^,(,)}表示第''個水下節點接收信號能量，&(0=五{;^)}表示第*個目標輻射信號的能量，￡化(")}=《表示第z'個水下節點接收到海洋噪聲的能量，則基于能量的水下傳感器定位模型可以表示為W)=|X(,).C[5]根據隨機過程理論和中心極限定理，6.服從72分布，￡{《.0)}二《，方差為"'^,當M很大時，AWOL2o":/M)服從高斯分布。令Z=[^lii…S,&…&f/z2(-)……則目標定位模型可以表示為矩陣形式Z=朋+《=(s.—/4)/巧AW)(/=。.,，且統計獨立。令6^i;&，5v',^，^，，2…，d表示估計參數矢量，則z的條件聯合概率密度/(Z/②=(2;r)，)expf垂(Z一Z/5f(Z—刷}[6]由最大似然理論可得目標函數為/"。爭HS||2則基于能量檢測的水下傳感器網絡目標的坐標矢量估計值為l-mjn/肌(。[7]定位模型的建立通過圖6可以說明，首先給出該定位方法的初始準備工作，定位模型需要建立在網絡的整個拓樸結構、環境、及釆集信號的模型假設之上，獲取此三者信息建立信號傳輸模型，以用于目標定位。步驟S4-10:以圖或數據的形式顯示上述目標定位結果完成，一次觀測時間的水下目標被動定位。圖5示出基于水下傳感器網絡進行目標被動定位網絡初試化過程。步驟S5-1:對水下傳感器節點與浮標網關節點進行編號，由中心處理節點記錄各個節點的信息。步驟S5-2:網絡中各個節點應同步進行工作，網絡中節點之間的同步由各個節點內部的晶陣產生的本地時鐘與網絡中的標準的全局時鐘進行協議校準的方C=[A&…"]式冗成。步驟S5-3:浮標節點通過GPS完成浮標節點的定位，使得浮標節點成為水下傳感器網絡中位置已知的錨節點。.步驟S5-4:水下傳感器節點通過浮標節點位置完成自身的定位，將自身信息傳送給中心或浮標節點。經過網絡的初試化工作，系統進入海域監測階段。圖7為根據本發明的實施例釆用的全分布式的組網方案示意圖，整個網絡由若千功能上完全對等的節點分散構成，節點之間根據通信距離的限制構成鏈路傳遞信息。圖中方形節點表示與外界有無線電鏈路的浮標節點，圓形節點表示無無線電鏈路的節點。圓形節點若要通過方形節點將數據進行無線傳輸，完全是通過全自主的路由選擇多跳鏈3各，且鏈路路徑不固定，隨著節點位置變化。圓形節點可以選擇不同的方形節點作為傳輸終端，它們之間沒有必然的聯系。圓形節點之間也是完全對等的，沒有層次。全分布式組網方案，組網形式比較復雜，但是方式靈活，不會因為關鍵節點的損失，而導致網絡癱瘓，是一種比較安全穩定的組網方案。故本發明擬采用此種網絡結構。圖8與表1分別以圖和數據的形式，直觀地表明了該定位方法的可行性，圖8分別標記出水下傳感器節點及目標的所處的真實位置，然后應用本發明所提到的水下目標定位方法，完成了水下單一目標的仿真定位，可以很精確地完成被動定位。表1分別給出了在不同坐標系下的定位結果。通過模擬仿真，說明本發明定位方法的有效性及可行性。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>最后應說明的是，以上實施例僅用以描述本發明的技術方案而不是對本技術方法進行限制，本發明在應用上可以延伸為其他的修改、變化、應用和實施例，并且因此認為所有這樣的修改、變化、應用、實施例都在本發明的精神和教導范圍內。權利要求1、一種水下目標被動定位的系統，包括多個水下傳感器設備，用于采集水下目標的噪聲信號，發送所述噪聲信號的能量信息；三個或者多個浮標設備，分別與所述多個傳感器設備相通信，將所述能量信息轉發給中心處理設備，并且所述浮標設備充當系統的錨點；和中心處理設備，與所述多個浮標設備相通信，用于根據所接收的所述能量信息和所述錨點的信息獲取水下目標的方位。2、權利要求l的系統，其中，所述多個水下傳感器設備與多個浮標設備的通信采用聲無線通信或者有線通信，多個浮標設備與中心處理設備的通信可以釆用無線電通信或者有線通信。3、權利要求1的系統，.其中，所述水下傳感器設備通過所述錨點的位置信息和自身與錨點的方位關系獲取自身的位置信息；或者所述錨點通過其位置信息和所述水下傳感器設備與自身所處水下網絡拓樸關系獲取所述水下傳感器設備的位置信息。4、權利要求l的系統，其中，所述一個或者多個水下傳感器設備與一個或者多個浮標設備的位置可以隨機布置，也可以按照諸如方形或菱形的拓樸結構布置。5、權利要求l的系統，其中，所述水下傳感器設備包括傳感器模塊，用于采集、整理目標噪聲及水下環境信息的數據；處理模塊，用于將所述傳感器模塊采集的數據進行能量估計運算，并分析估計的方差；通信模塊，用于實現水下傳感器設備之間的聲載波無線鏈接，進行信息的傳遞。6、權利要求l的系統，其中，所述浮標設備通過其上安裝的GPS裝置完成自身定位，充當系統中的錨節點。7、一種使用權利要求1-6中的任何一個系統的水下目標被動定位方法，包括步驟10)、所述傳感器設備接收并測量水下目標噪聲信號，根據水下聲波傳輸原理建立的噪聲信號能量傳播模型獲取所述噪聲信號的能量信息；步驟20)、所述浮標設備接收所述能量信息，并獲取所述傳感器設備的位置信息；步驟30)、所述中心處理設備接收所述能量信息和所述傳感器設備的位置信息，采用最大似然法，估計目標的方位信息。8、權利要求7的方法，其中，步驟10)還包括所述系統中的所述傳感器設9、權利要求7的方法，步驟IO)中，基于水下聲波傳輸原理的所述能量信息為/^)=叫(,)^)},其中，","1,2…7V,其中，^為目標輻射信號，k為水下目標數目，/^(.)為水下空間傳輸函數，(A,f,)為目標與傳感器距離，",為噪聲。10、權利要求7的方法，其中，步驟20)還包括，所述傳感器設備通過所述浮標設備的位置信息和自身與所述浮標設備的方位關系獲取自身的位置信息并傳送給所述浮標設備；或者，所述浮標設備通過其位置信息和所述水下傳感器設備與自身的方位關系獲取所述水下傳感器設備的位置信息。11、權利要求7的方法，其中，步驟30)中，采用最大似然法估計的水下目標的坐標矢量為&^minC,(。，/M￡(0=||Z-HS||2,其中，Z=[^^<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>全文摘要本發明公開一種水下目標被動定位的系統和方法，水下傳感器設備用于采集水下目標的噪聲信號，獲取并發送所述噪聲信號的能量信息；浮標設備與傳感器設備相通信，將所述能量信息轉發給中心處理設備，并且所述浮標設備充當系統的錨點；中心處理設備，與浮標設備相通信，用于根據所接收的所述能量信息和所述錨點的信息基于最大似然法獲取水下目標的方位。本發明可以用于水下航行器、鯨魚、水下爆炸聲源等水下發聲體的定位，完成目標在水下環境的監測。文檔編號G01S7/52GK101470196SQ200810166809公開日2009年7月1日申請日期2008年9月25日優先權日2007年12月26日發明者宇李,彪王,黃海寧申請人:中國科學院聲學研究所