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第 37 卷 第 5 期 郭良浩等： 波导不变量误差对频域 β-warping 变换及浅海被动测距的影响 605

只采用第 1 号阵元的接收信号对上文所述方法进行
5 海上实验数据验证
实际实验数据的验证。
实验数据来自于 2011 年 11 月在黄海海域进行 选取 60∼200 Hz 为信号处理频段。针对实测
的一次水声传播测量实验。实验海区海深约 73 m， 水文条件，通过声场仿真可知，这种情况下，第 1
海区海深变化约 3 m，海水声速剖面近似为等声速， 号、2 号简正波对声场起主要贡献。按照式 (3) 对第
声速为 1480 m/s。声源采用爆炸深度约为 25 m 的 1 号、2 号简正波的水平波数差进行曲线拟合，可
信号弹，接收阵为布放于海底的32元不等间隔水平 得 β = 1.23。对应的，在类似环境条件的 Pekeris 波
线列阵。由于爆炸声信号有足够高的信噪比，本文 导中，β 的取值范围为 1∼1.5 [14] 。图 15 为 β 分别取
1、1.23、1.5 时从近到远所有接收信号自相关函数

60
50
ࠄᬅᡰሏ
50 ͥᝠᡰሏ
40
ᡰሏ/km 30 ܦູᡰሏ/km 40

20 30
20
10
0 0.2 0.4 0.6
௑ᫎ/s 10 0 5 10 15 20 25
(a) β=1 ηՂऀՂ
(a) β=1
60
50
ࠄᬅᡰሏ
50 ͥᝠᡰሏ
40
ᡰሏ/km 30 ܦູᡰሏ/km 40

20 30
20
10
0 0.2 0.4 0.6
௑ᫎ/s 10 0 5 10 15 20 25
(b) β=1.23 ηՂऀՂ
(b) β=1.23
60
50
ࠄᬅᡰሏ
50
40 ͥᝠᡰሏ
ᡰሏ/km 30 ܦູᡰሏ/km 40

20 30
20
10
0 0.2 0.4 0.6
௑ᫎ/s 10
0 5 10 15 20 25
(c) β=1.5
ηՂऀՂ
图 15 β 取不同值时，不同距离上接收信号自相关 (c) β=1.5
函数频域 β-warping 变换的结果
图 16 β 取不同值时所有信号的距离估计结果
Fig. 15 The warped auto-correlation function of
Fig. 16 Range estimation results of the received
the received signal at different ranges with differ-
signals with different β values
ent β values