张友文

张友文 教授 海洋学院 个人邮箱： zhangyuwnjust@163.com 办公地点： 海洋学院A301室 通讯地址： 海洋学院综A301室 邮政编码： 传真： 您是第14057 位访问者 个人简介 张友文， 博士 ，教授 ，博士生导师。长期从事复杂海洋环境下的水面及水下目标的感知、检测与识别，水声通信及组网技术，水声阵列信号处理技术，机器学习理论以及储备池计算理论在水声中的应用等方面的理论与工程实践研究；主持国家级项目十余项，作为技术负责人参与国家自然科学基金重点项目、重点试验室基金、预研项目、基础研究项目、863项目及国际科技合作、高分辨声成像等项目共十余项；荣获技术发明奖一项(2015年)，荣获科学技术进步奖二等奖两项(2016、2018年)；以第一发明人申请发明专利12项，技术转让发明专利2项；出版学术专著2部；发表第一作者/通信作者SCI论文10篇，第一作者/通信作者EI论文二十余篇，其它合作论文十余篇；当前指导博士研究生1名，协助指导已毕业博士8名；目前指导已毕业硕士研究生23名，多次获哈工程大学优秀研究生指导教师，多名研究生获得国家奖。 研究方向 长期从事复杂海洋环境下的水面及水下目标的感知、检测与识别，水声通信及组网技术，水声阵列信号处理技术，机器学习理论以及储备池计算理论在水声中的应用等方面的理论与工程实践研究（课题组具有二十余年的成套产品的研制经验，包括模拟接收电路设计、模拟发射电路设计以及高性能DSP、ARM、FPGA和GPU平台上的实现经验），具体方向如下：  （1）无线通信与组网；  （2）无线定位与导航；  （3）高分辨成像；  （4）稳健探测；  （5）阵列信号处理；  （6）机器学习技术及其在水声中的应用。1、目前课题组人员情况：在读博士研究生2名，在读硕士研究生15名。2、招生方向：     （1）、博士研究生招生方向：1）船舶与海洋工程，2）海洋技术与工程；2024年拟招收1名博士研究生，欢迎具有良好数学基础，无线通信、信号处理和机器学习等相关背景的同学联系咨询。    （2）、硕士研究生招生方向：1）水声工程（电信）；2）信息与通信工程；3）电子信息；4）船舶与海洋工程。3、题组培养人才的目标是：将理论知识应用于科研实践之中，通过科研项目的实践，使得学生真正具备能够适应社会需求的一技之长，毕业的学生大部分进入华为（上海和武汉华为研究院）、中兴等IT大厂。4、科研成果：       专注水下潜水员、水下智能机器人等平台的配套传感器设备的研制与开发，具体包括计算机软件（嵌入是操作系统下的算法和GUI界面实现）、模拟接收电路、模拟发射电路、基于高性能FPGA、DSP以及异构多核处理器的数字电路以及数字信号处理算法的实时实现。5、典型科研成果：  研制成功具有自主知识产权的水声通信产品。 教育经历 （1）2001年9月至2004年3月，哈尔滨工程大学，水声工程学院，信号与信息处理专业，工学硕士；（2）2002年9月至2005年6月，哈尔滨工程大学，水声工程学院，水声工程专业，工学博士；（3）2017年1月至2017年12月，英国约克大学，电子工程系，访问学者。 课程教学 序号课程名称课程性质授课对象1《声呐技术》专业基础本科生2《机器学习理论及其在声学信号处理中的应用》专业选修研究生3《现代声呐技术》专业选修研究生4《现代谱分析》专业选修研究生5《统计信号分析》专业选修本科生6《随机过程》专业选修本科生 科研项目 序号项目名称项目来源起止年月项目总经费（万元）项目类别排名1水声单载波高速通信技术研究重点实验室基金2014.01-2015.1225纵向J05031400312基于预编码技术的声矢量MIMO声纳浅海小目标探测技术研究国家自然科学基金青年基金2010.01-2012.1220纵向5090902913基于超Nyquist结构的无速率编码水声单载波通信迭代接收机技术研究国家自然科学基金面上项目2015.01-2018.1283纵向6147113814水声通信及组网技术总装预研2011.01-2015.12500纵向40102010502014技术负责人5水下远距离电码通信技术的联合研发科技部国际科技合作计划2013.04-2016.04948纵向2013DFR2005026多平台水下协同探测技术国家国防科技工业局2013.01-2015.12640纵向B24201320044通信部分技术负责7大规模水下动态传感网络节点高精度定位理论与关键技术研究国家自然科学基金重点项目2016.01-2020.12280纵向6153101228水声通信模拟专用软件中国船舶工业集团公司船舶系统工程部2014.01-2015.1240横向G05481408919水声通信信道均衡研究及仿真系统开发中国船舶工业集团公司船舶系统工程部2014.05-2016.0640横向G054814091110水下无人航行器编队高精度网络定位导航技术研究黑龙江省自然基金委员会2016.01-2019.0750纵向KY10500160034211一体化的声学ROV精确跟踪系统工程化研究国家科技重大专项-名品纵向I类2016.01-2020.12658.85纵向2016ZX050572 专利成果 (1) 张友文，勇俊，张殿伦，邢艳波，卢逢春，李想，徐利锐，基于二维图像声纳的水下运动目标位置测定方法，2011.09.26， CN102445692A（已授权，已技术转让）.(2) XXX，张友文，张殿伦，滕婷婷，勇俊，刘鑫，师俊杰，基于目标回波多普勒特性的声纳运动目标成像方法，2011.09.26， CN102393520A（已授权，已技术转让）.(3) 张友文，杨琪，王彤，刘松，尹子予，勇俊，刘鑫，基于正交载波扫扩技术的抗多途水声通信方法，2015.11.12，CN105323203A（已授权）.(4) 张友文，李想，刘璐，范巍巍，王鹏，勇俊，刘鑫，基于声链路测距、测速的水声通信动态时钟同步方法，2015.11.12，CN105323029A（已授权）.(5) 张友文，肖爽，黑晓龙，刘璐，勇俊，刘鑫，基于接收水听器阵的软入软出自迭代软均衡水声通信方法，2015.11.12，CN105429711A（已授权）.(6) 张友文，黑晓龙，肖爽，刘璐，勇俊，崔宏宇，一种水声通信网络的控制方法，2016.09.27，CN106656549A（已授权）.(7) 张友文，刘松，吴腾飞，洪小平，李思博，基于时间反转技术的OFDM-MFSK水声通信方法，2016.11.15， CN106559144A（已授权）.(8) 张友文，李俊轩等，基于深度学习的水声正交频分复用通信方法，2018.(9) 张友文，黄福朋等，基于深度储备池计算的水声MIMO-OFDM通信方法，2018.(10) 张友文，刘志鹏等，一种时变双扩信道条件下的高频谱效率的无保护间隔的OFDM水声通信方法（已授权），2021.5.11.(11) 张友文，席珺琳，自适应多入多出与正交频分复用相结合的水声通信方法（已授权），2021.5.11.(12) 张友文，梁天一等，一种基于l0范FOLMS算法的水声直接自适应MIMO通信方法，2018. 科研团队 获奖动态 荣誉(1)《声呐技术》黑龙江省省级精品课，2009年；(2) 荣获2014年度本科教学优秀主讲教师三等奖一项，2014年；(3) 2016年哈尔滨工程大学优秀硕士论文指导教师，指导研究生王彤，2016年；(4) 2016国家公派出国英语高级培训班优秀学员，2016；(5) 2018年哈尔滨工程大学优秀硕士论文指导教师，指导研究生王迪雅，2018年。(6) 2019年本人指导的所有研究生均获得优秀毕业生荣誉：水声工程学院优秀毕业研究生（梁天一、刘志鹏、石邵琦、刘天娇）；哈工程校级优秀毕业研究生（刘天娇）。奖励(1) 荣获技术发明奖一项，2015年；(2) 荣获科学技术进步奖二等奖一项，2016年；(3) 荣获科学技术进步奖二等奖一项，2018年。 教学随笔 论文著作 出版著作(1) 张友文 著，稀疏信号处理技术及其在水声中的应用，哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2020年，10月，41.5万字.   (2) 张友文 著，水声通信中的迭代均衡与译码技术，北京：科学出版社，2020年12月，43.3万字.发表论文1. 发表期刊论文（2015年之后）(23)Fupeng Huang, Qinghua Guo,Youwen Zhang, Yuriy Zakharov, Message Passing-Based Joint Channel Estimation and Signal Detection for OTFS with Superimposed Pilots，IEEE Transactions on Vehicular Technology. Early Access，March 2024. (SCI，博士生第一作者，导师通信作者).(22)Fupeng Huang, Youwen Zhang, Qinghua Guo, Jun Tao, Yuriy Zakharov and Biao Wang, A Variable Kernel Width Maximum Complex Correntropy Criterion Kalman Channel Estimation based Turbo Equalization for Underwater Acoustic Communication under Impulsive Noise，Applied Acoustics，Accepted，April 2023. (SCI，博士生第一作者，导师通信作者).(21)Youwen Zhang，Tengfei Wu，Yuriy Zakharov，Jianghui Li, MMP-DCD-CV based Sparse Channel Estimation Algorithm for Underwater Acoustic Transform Domain Communication System，Applied Acoustics，April 2019. (SCI).(20)Youwen Zhang，Junxuan Li，Yuriy Zakharov，Jianghui Li, Xiang Li, Deep Learning Based Underwater Acoustic OFDM Communications，Applied Acoustics，Accepted，April 2019. (SCI).(19) Youwen Zhang，Junxuan Li，Yuriy Zakharov，Jianghui Li, Deep Learning based Single Carrier Communications over Time-Varying Underwater Acoustic Channel，IEEE Access，vol. 7, pp. 38420-38430, 2019, (SCI, 影响因子:3.557).(18) 张友文*, 黄福朋，近程高速水声毫米波通信仿真与试验验证, 应用声学, “庆祝李启虎院士八十华诞”专刊特邀论文， 2019, (*通信作者).(17) 张友文*, 黄福朋，水声单载波调制技术综述，哈尔滨工程大学学报，2019,(EI,*通信作者).(16) 肖爽, 张殿伦, 张友文*，基于l0范数收缩宽线性的水声判决反馈均衡算法，哈尔滨工程大学学报，2018,录用(EI,*通信作者).(15) 张友文, 石绍琦, 黄福朋，移动单载波水声通信中的有效空时处理技术，哈尔滨工程大学学报，2018,录用(EI).(14) Youwen Zhang，Yuriy Zakharov，Jianghui Li, Soft-Decision-Driven Sparse Channel Estimation and Turbo Equalization for MIMO Underwater Acoustic Communications，IEEE Access，vol. 6, pp. 4955-4973, 2018, (SCI, 影响因子:3.557).(13) Youwen Zhang，Shuang Xiao，Lu Liu，Dajun Sun，A block parallel l0-norm penalized shrinkage and widely linear affine projection algorithm for adaptive filter，China Communications，2017, Volume: 14, Issue: 1，(SCI).(12) Youwen Zhang，Shuang Xiao, Lu Liu，Low-Complexity l0-Norm Penalized Shrinkage Linear and Widely Linear Affine Projection Algorithms，Circuits, Systems, and Signal Processing，2017，(SCI).(11) Youwen Zhang，Lu Liu，Hongyu Cui，Single-carrier underwater acoustic communication combined with channel shortening and dichotomous coordinate descent recursive least squares with variable forgetting factor，IET Communications，2015.10.15，9(15)：1867~1876，(SCI).(10) Youwen Zhang，Shuang Xiao，Defeng David Huang，Lu Liu，Hongyu Cui，l0-norm Penalized Shrinkage Linear and Widely Linear LMS Algorithms for Sparse System Identification，IET Signal Processing，2016.08.11，(SCI).(9) 张友文，刘璐，水声迭代接收机中的超Nyquist技术和速率兼容编码技术，哈尔滨工程大学学报，2016.03 .08，(EI).(8) Youwen Zhang，Tong Wang，Shaoqi Shi，Broadband underwater multi-source localization algorithm with a computationally efficient coherent OMP algorithm，Applied Acoustics，2016.06.11，(SCI).(7) Lu Liu，Youwen Zhang*，Variable Forgetting Factor l1-norm Penalized Widely Linear RLS Algorithm using Dichotomous Coordinate Descent Iterations for Underwater Acoustic Communication，IET Communications，(SCI,*通信作者).(6) 刘璐，张友文*，宽线性l1范数自适应水声单载波判决反馈接收技术，哈尔滨工程大学学报，(EI,*通信作者).(5) Lu Liu, Youwen Zhang, Recursive regularisation parameter selection for sparse RLS algorithm, Electronics Letters, 2018, vol. 54, no. 5, (SCI).(4) Lu Liu，Youwen Zhang，A family of Sparse Group Lasso RLS algorithms with adaptive regularization parameters for adaptive decision feedback equalizer in the underwater acoustic communication system, Physical Communication, vol. 23, pp. 114-124, June 2017，(SCI).(3) 汪生泉，张友文，基于串型路由的水声通信网络ALOHA协议性能分析，哈尔滨工程大学学报，2016年03期，(EI).(2) 王永恒，刘璐，张友文，联合实频数据及预均衡技术的声呐宽带发射技术，哈尔滨工程大学学报，2016年03期，(EI).(1) 王永刚，吴腾飞，张友文，张晓亮，水声变换域通信技术中的MMP-DCD稀疏信道估计方法，哈尔滨工程大学学报，2017年05期，(EI).2. 发表会议论文（2015年之后）(1) YouwenZhang，Xiao Shuang，Liu Lu，A variable multiple step-size LMS algorithm with l0-norm，2016 IEEE/OES China Ocean Acoustics (COA)，Harbin Engineering University，2016.01.09-2016.01.11，(EI)。(2) Youwen Zhang，Lu Liu，Adaptive turbo equalization with sparse homotopy DCD-RLS algorithm with variable forgetting factor for underwater acoustic communication，2016 IEEE/OES China Ocean Acoustics (COA)，Harbin Engineering University，2016.01.09-2016.01.11，(EI)。(3) Youwen Zhang，Shuang Xiao，Lu Liu，l0-Norm Penalized Shrinkage LMS Algorithms Based DFE for Underwater Acoustic Communication，2016 IEEE/OES China Ocean Acoustics (COA)，Harbin Engineering University，2016.01.09-2016.01.11，(EI)。(4) Youwen Zhang，Shuang Xiao，Lu Liu，Analysis and estimation of the underwater acoustic millimeter-wave communication channel，2016 IEEE/OES China Ocean Acoustics (COA)，Harbin Engineering University，2016.01.09-2016.01.11，(EI)。(5) YouwenZhang，Wang Tong，Cui Hongyu，Low complexity OMP based matched-phase coherent shallow water broadband multi-source localization，2016 IEEE/OES China Ocean Acoustics (COA)，Harbin Engineering University，2016.01.09-2016.01.11，(EI)。(6) Youwen Zhang，Hong Xiaoping，Wang Yonggang，Gridless SPICE applied to parameter estimation of underwater acoustic Frequency Hopping signals，2016 IEEE/OES China Ocean Acoustics (COA)，Harbin Engineering University，2016.01.09-2016.01.11，(EI)。(7) Youwen Zhang，Wang Diya，Wang Tong，Low complexity orthogonal matching pursuit algorithm for high-resolution imaging sonar，2016 IEEE/OES China Ocean Acoustics (COA)，Harbin Engineering University，2016.01.09-2016.01.11，(EI)。(8) Weimin Duan，Yahong Rosa Zheng，Youwen Zhang，Block iterative FDE for MIMO underwater acoustic communications，2016 IEEE/OES China Ocean Acoustics (COA)，Harbin Engineering University，2016.01.09-2016.01.11，(EI)。(9) Hongyu Cui，Youwen Zhang，Xin Liu，The simulation and emulation platforms of underwater acoustic sensor networks，2016 IEEE/OES China Ocean Acoustics (COA)，Harbin Engineering University，2016.01.09-2016.01.11，(EI)。(10) Youwen Zhang， Lu Liu，Xin Liu，Hongyu Cui，Zhisheng Li，Closed loop bi-directional broadband Doppler compensation and channel equalization for single carrier high-speed underwater acoustic communication, OCEANS 2015 - MTS/IEEE Washington, Year: 2015, Pages: 1 - 4，(EI)。(11) 张友文，王迪雅，王彤，基于分布式声矢量传感器MIMO声呐的OMP-DCD成像算法，舰船科学技术，2016年S1期。(12) 张友文，王鹏，刘璐，变遗忘因子稀疏正则化TLS算法MIMO信道线性均衡，舰船科学技术，2016年S1期。(13) 张友文，石绍琦，基于IDMA的水声通信自适应Turbo迭代接收机技术研究，舰船科学技术，2016年S1期。(14) Youwen Zhang, Junxuan Li, Yuriy Zakharov, and Jianghui Li, Underwater Acoustic OFDM Communications Using Deep Learning, accepted to the 2nd Franco-Chinese Acoustic Conference (FCAC), 29-31 Oct. 2018, Le Mans, France, pp. 1-6(EI). (15) Youwen Zhang, Shaoqi Shi, Fupeng Huang,  An Efficient Multichannel Processing for Highly-Mobile Single-Carrier Underwater Acoustic Communications, accepted to the 2nd Franco-Chinese Acoustic Conference (FCAC), 29-31 Oct. 2018, Le Mans, France, pp. 1-6(EI). (16) Yang Zhuangchun, Liang Tianyi, Deng Zhourong, and Zhang Youwen*, Improved Proportionate FONLMS Algorithm based Direct Adaptive Turbo Equalization for MIMO Underwater Acoustic Communications, accepted to the 2nd Franco-Chinese Acoustic Conference (FCAC), 29-31 Oct. 2018, Le Mans, France, pp. 1-6, (EI,*通信作者).